突变压力与有限选择强度下有害等位基因的固定
种群与进化
2011-02-22 v2 统计力学
适应与自组织系统
定量方法
摘要
我们研究了扩散近似之外有害突变等位基因的平均固定时间。正如Kimura的经典工作[M. Kimura, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Vol.77, 522 (1980)]（该工作受无形态或超形态突变存在下固定问题的启发）所述，我们考虑一个单一位点的双等位基因模型，包含野生型A和以较小均匀速率v从A不可逆产生的突变等位基因A'。突变纯合子A'A'、突变杂合子A'A和野生型纯合子AA的相对适应度分别为1-s、1-h和1，其中假设v<<s。在这里，我们采用一种基于直接处理等位基因频率（其动力学由Moran模型规定）所遵循的底层马尔可夫链（生灭过程）的方法，该方法能够精确解释大波动的影响。在对理论进行一般性描述后，我们聚焦于有害突变等位基因（即s>0）的情形，并讨论三种情况：当突变体（i）完全显性（s=h）；（ii）完全隐性（h=0）；以及（iii）半显性（h=s/2）时。我们关于平均固定时间和共存状态下突变种群准平稳分布的理论预测，与数值模拟显示出极好的一致性。此外，当s有限时，我们证明了我们的结果优于扩散理论的结果，该理论仅在N_e s^2 << 1（其中N_e是有效种群大小）时才是精确近似。
引用
@article{arxiv.1011.0322,
title = {Fixation of a Deleterious Allele under Mutation Pressure and Finite Selection Intensity},
author = {Michael Assaf and Mauro Mobilia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.0322},
year = {2011}
}
备注
26 pages, 5 figures. Accepted by the Journal of Theoretical Biology