朊病毒株竞争的生态-进化权衡动态
种群与进化
2022-07-06 v1
摘要
朊病毒及类朊病毒分子是一类自我复制的聚集蛋白，与多种神经退行性疾病相关。近几十年来，朊病毒的分子动态已通过实证和数学模型得到刻画，增进了对朊病毒疾病流行病学及朊病毒对细胞过程进化影响的理解。同时，大量证据表明朊病毒自身能够进行一种进化：影响其生长或断裂速率的结构变化被复制，使此类变化受到自然选择。本文研究这种选择在以核化聚合模型（NPM）刻画朊病毒特征中的作用。我们表明，断裂速率进化到一个进化稳定值，该值平衡了聚集体快速复制与产生稳定聚合物的需求。我们进一步表明，该进化出的断裂速率一般不同于优化细胞间传播的速率。我们发现，在NPM下，既进化稳定又针对传播优化的朊病毒具有特征长度，即其不稳定临界长度的3倍。最后我们研究株间细胞竞争的动态，表明细胞内与细胞间竞争的生态-进化权衡有利于共存。
引用
@article{arxiv.2207.02014,
title = {Eco-evolutionary tradeoffs in the dynamics of prion strain competition},
author = {Saul Acevedo and Alexander J. Stewart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02014},
year = {2022}
}