کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6369022 1623806 2016 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Evolutionary dynamics of cytoplasmic segregation and fusion: Mitochondrial mixing facilitated the evolution of sex at the origin of eukaryotes
ترجمه فارسی عنوان
تکامل تکاملی جداسازی و همجوشی سیتوپلاسمی: اختلاط میتوکندریایی، تکامل جنس را در مبدا یوکاریوت ها تسهیل می کند
ترجمه چکیده
بازتولید جنسی یک روشی است که در زندگی پیچیده به اشتراک گذاشته شده است، اما گزارش کامل مبدا آن گم شده است. تقریبا تمام کارهای نظری در مورد تکامل جنس در مورد مزایای نوترکیب متقاطع بین ژنهای هسته ای تمرکز شده است، توجه کمی به پویایی تکاملی ژنوم های چندتایی میتوکندری شده است. در اینجا من یک مدل ریاضی برای مطالعه تکامل اللهای هسته ای القاء فیوژن سلولی را در جمعیت اجدادی پروتو یوکاریوت های کلون ایجاد می کنم. راندگی جداسازی می کند واریانس میتوکندری بالا را بین میزبان های تکثیر کننده کلون حفظ می کند، اما اثر جداسازی مخلوط شده با مخلوط سازی سیتوپلاسمی است که تمایل دارد تغییرات بین سلول ها را به نفع ناهمگونی بالاتر درون سلول کاهش دهد. علیرغم کاهش تناسب اندام درازمدت، آلل های مسئول همجوشی جنسی می توانند به تثبیت برسند. تکامل جنس نیاز به تداخل اپتیستیک منفی بین جهش های میتوکندریایی در انتخاب انتخاب قوی، بار جهش کم و انجمن های هسته ای ضعیف میتوکندرها دارد. من استدلال می کنم که شرایط مشابهی در مراحل اواخر یوکاریوگنسیس حفظ شده است، تسهیل تلفیقی سلول های جنسی و بازسازی مایوتیک بدون به خطر انداختن ثبات سلول های پیچیده ظهور.
موضوعات مرتبط
علوم زیستی و بیوفناوری علوم کشاورزی و بیولوژیک علوم کشاورزی و بیولوژیک (عمومی)
چکیده انگلیسی
Sexual reproduction is a trait shared by all complex life, but the complete account of its origin is missing. Virtually all theoretical work on the evolution of sex has been centered around the benefits of reciprocal recombination among nuclear genes, paying little attention to the evolutionary dynamics of multi-copy mitochondrial genomes. Here I develop a mathematical model to study the evolution of nuclear alleles inducing cell fusion in an ancestral population of clonal proto-eukaryotes. Segregational drift maintains high mitochondrial variance between clonally reproducing hosts, but the effect of segregation is opposed by cytoplasmic mixing which tends to reduce variation between cells in favor of higher heterogeneity within the cell. Despite the reduced long-term population fitness, alleles responsible for sexual cell fusion can spread to fixation. The evolution of sex requires negative epistatic interactions between mitochondrial mutations under strong purifying selection, low mutation load and weak mitochondrial-nuclear associations. I argue that similar conditions could have been maintained during the late stages of eukaryogenesis, facilitating the evolution of sexual cell fusion and meiotic recombination without compromising the stability of the emerging complex cell.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Theoretical Biology - Volume 404, 7 September 2016, Pages 160-168
نویسندگان
,