快速适应种群中遗传搭车效应的动力学

在快速适应的种群中，有益突变在许多竞争遗传背景上的积累对进化动力学产生了显著影响。这种被称为克隆干扰（clonal interference）的效应会导致观测突变频率的剧烈波动，使成功突变的固定时间随机化，并在遗传变异模式上留下独特的特征。在此，我们展示了这种形式的“遗传搭车”（genetic draft）如何影响快速适应的无性种群中位点频率的前向时间动力学。我们计算了单个位点的突变在特征时间尺度上发生频率变化的概率，将 Gillespie 原始的搭车模型扩展至许多强选择有益突变同时分离的情况。随后，我们推导了突变等位基因的停留时间、成功突变的预期固定时间以及有益和中性突变的位点频率谱。我们展示了这种形式的搭车如何影响 McDonald-Kreitman 检验中的推断，以及它如何与最近的观察结果相关联，即在极快适应的极限下，遗传多样性的某些方面可由 Bolthausen-Sznitman 共祖过程描述。最后，我们描述了如何将我们的方法扩展以模拟包含某些形式上位效应的适应度景观，例如被划分为两个或多个不相容进化轨迹的景观。