进化模拟退火中物种的出现
种群与进化
2009-11-13 v1 生物大分子
摘要
哪些因素控制着突变率的演化和物种的出现?在这里,我们使用一个基于第一性原理的生命模型来探讨这个问题,该模型将无性生物的种群动态与其基因组编码的蛋白质的分子性质和相互作用耦合起来。通过模拟种群的进化,我们发现适应度通过上位事件以间断步进的方式增加,导致形成稳定且功能相互作用的蛋白质。在低突变率下,物种——具有相同基因型的生物种群——形成,而在较高突变率下,物种因序列空间中的离域化而消失,但适应度并未明显丧失。然而,当突变率是一个可选择的性状时,种群最初维持高突变率,直到达到高适应度水平,之后低突变率的生物逐渐被选择,种群最终达到与现代基于DNA的生物相当的突变率。这些结果为单细胞生物无性种群的动态适应度景观提供了微观层面的见解。
引用
@article{arxiv.0810.1765,
title = {Emergence of species in evolutionary simulated annealing},
author = {Muyoung Heo and Louis Kang and Eugene I. Shakhnovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.1765},
year = {2009}
}