微生物生长阶段间的权衡导致频率依赖与非传递性选择
种群与进化
2018-02-15 v3
摘要
微生物群体中的突变可以通过提高指数生长速率、缩短延迟期或调整产量（资源利用效率）来增加某基因型的频率。多个生活史特征对选择的贡献是进化生物学中的一个关键问题，因为我们试图预测突变的进化命运。在此，我们使用微生物生长模型表明，选择存在对应于生长期和延迟期的两个不同分量，而产量调节它们的相对重要性。该模型预测，当各阶段之间存在权衡时，会出现丰富的群体动力学：多个菌株可以共存，或由于频率依赖选择而表现出双稳态，菌株之间也可以由于非传递性选择而进行石头-剪刀-布的相互作用。我们刻画了实现这些现象所需的环境条件和性状模式，并表明这些在实验中是容易实现的。我们的结果为分析微生物生长性状的高通量测量提供了一个理论框架，特别是用于解释突变体之间性状的多效性和相关性。这项工作还强调，在简单的微生物系统中需要对选择进行更全面的测量，因为通常的适应度景观概念在此已不再适用。
引用
@article{arxiv.1612.07908,
title = {Tradeoffs between microbial growth phases lead to frequency-dependent and non-transitive selection},
author = {Michael Manhart and Bharat V. Adkar and Eugene I. Shakhnovich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07908},
year = {2018}
}