숫자가 무너지지 않는 종의 경우, 인간은 놀랍도록 높은 돌연변이 속도를 가지고 있습니다. 우리 각자는 부모님이 가지고 있지 않은 약 70 개의 새로운 유전 적 오류로 태어났습니다. 그것은 슬라임 곰팡이, 예약 또는 박테리아 이상입니다. 돌연변이는 유기체의 체력을 감소시킬 가능성이 높으며, 이와 같은 눈사태는 모든 세대가 우리 종에 치명적일 수 있습니다. 우리가 멸종하지 않았다는 사실은 장기적으로 유전자 쓰레기를 꺼내는 방법이 있음을 시사합니다. 그리고 최근에 Science 에 출판 된 새로운 논문 , 대답이 또 다른 매혹적인 절차와 연결될 수 있다는 증거를 제공합니다 :섹스.
약 30 년 동안,이 논문의 선임 저자 중 한 명인 미시간 대학교의 생물학자인 Alexey Kondrashov는 인구가 어떻게 그러한 돌연변이를 흘릴 수 있는지 조사했습니다. 이 질문은 당신이 생각하는 것보다 더 많은 수수께끼를 제기합니다. 자연 선택의 한 가지 모델은 돌연변이에 하나씩 작용한다는 것입니다. 그러나 또 다른 것은 돌연변이의 운명이 연결될 수 있다는 것입니다. 인구 유전 학자들이 상승 주의적 또는 좁아지는 전파라고 부르는 효과입니다. 하나의 돌연변이가 다른 돌연변이의 영향을 복합 할 수있는 경우 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 하나의 결함이있는 부분과 함께 절뚝 거리는 시스템은 1 초 또는 3 분의 1의 손실로 실패합니다. 이러한 사고 방식에서 개인의 경우 더 많은 돌연변이를 갖는 것이 더 나빠질뿐만 아니라 기하 급수적으로 더 나쁘게 더 가깝습니다.
Kondrashov와 다른 사람들에게, 그 예측은 인간과 다른 다세포 유기체 모두에 대한 빠르게 축적 된 실수의 함정에서 탈출 경로를 암시합니다. 인구의 불쾌한 유전 적 오류의 수가 상승함에 따라 자연 선택은 게놈에서 그들의 큰 래프를 휩쓸어줍니다. 그리고 성 유기체에서, 각 부모의 돌연변이가 동일한 염색체에 무작위로 재결합 할 수있는 방법 때문에, 나쁜 돌연변이의 상승적 제거가 더 빨리 일어날 수있다.
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Kondrashov는 이론적 연구와 시너지 전이의 의미를 조사했습니다. 다른 연구자들은 실험 경로를 취해 실생활에서 돌연변이가 서로 상호 작용할 수 있는지 여부를 감지하려고 노력했습니다. 그러나 이러한 테스트는 아마도 인구가 굴복하지 않도록 효과가 크지 않아도되기 때문에 혼합 된 결과를 얻었습니다.
그러나 이제 Kondrashov와 그의 공동 저자들은 통계적 사례를 만들어 약 2,000 명과 약 300 개의 야생 과일 파리의 게놈에서 가져 왔으며, 그 효과는 우리와 다른 유기체에 조용히 작용하고 있습니다. 하버드 의과 대학의 시스템 생물학 박사 과정 후보 인 Mashaal Sohail은 종의 돌연변이 율 및 기타 요인에 대한 지식을 바탕으로, 나머지 팀은 인간과 파리 인구의 돌연변이 분포 가이 정지 효과가 없어야하는지 계산하여 시작했습니다. 예를 들어, 그룹의 특정 수의 개인은 100, 50 또는 30 개의 돌연변이를 보여 주어야합니다. 그런 다음 과학자들은 게놈 데이터로 돌아와 실제 인구에서 돌연변이의 분포를 찾고 있습니다.
그들이 발견 한 것은 예상보다 훨씬 적은 수의 위험한 돌연변이를 가지고 있다는 것이었다. Wagingenen University의 진화론 적 유전학자인 Arjan de Visser는이 작품에 관여하지 않은 Arjan de Visser는“고가에서 사람들이 많은 해로운 돌연변이를 가진 사람들 이이 사람들에 대한 강력한 선택이 있다고 제안했다”고 말했다. 이 관찰은 돌연변이가 독립적으로 작용하지 않으면 일어날 일에 잘 맞습니다.
그 발견에는 경고가 있습니다. 고려되지 않는 돌연변이가 적은 개인의 수는 수축되지 않은 것으로 보이며, 하버드 의과 대학의 계산 유전 학자 인 Kondrashov와 Shamil Sunyaev 와이 논문의 또 다른 선임 저자는주의를 기울였습니다. Sunyaev는“우리는 전체 게놈에 대해서는 보지 못한다”고 말했다. 팀은 또한 단백질을 만들지 않는 게놈의 일부에서 돌연변이의 결과에 대한 더 나은 데이터를 얻기를 원합니다. 그것은 상호 작용이 더 광범위하게 발생한다는 확신으로 통계 테스트를 다시 실행할 수있게 해줄 것입니다.
그럼에도 불구하고 증거는 도발적이며 아이디어는 우아합니다. 에든버러 대학교 (University of Edinburgh)의 진화 유전 학자 인 브라이언 찰스 워스 (Brian Charlesworth)는“저는 항상 생물학적으로 매우 매력적으로 발견되었습니다. "누군가가 망치로 머리에 부딪히는 것에 대해 생각한다면, 처음 몇 번의 타격은 당신에게 너무 많은 해를 끼치 지 않을 수도 있지만, 잠시 후에는 당신을 끝낼 것입니다." 그는 새로운 작품 중“실제로 자연 인구에서 실제로 일어나고있는 일의 증거를 제시 한 첫 번째 연구입니다.”
.그러나이 발견의 가장 흥미로운 기록은 아마도 성의 지속성을 설명하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다. 인구 유전 학자들 사이에서 성적 생식은 진화 전략으로 정당화하기가 어렵습니다. 성적인 유기체로서, 모든 것이 잘 진행 되더라도 - 당신을 받아들이는 친구를 찾을 때, 당신이 임신 할 경우, 당신은 여전히 유전자의 절반 만 지나갈 것입니다. 그 자체로 완벽한 사본을 만들어 딸을 가진 유기체를 무성하게 재현하는 것은 번거 로움을 두 배로 늘립니다. 그러나 분명히 성관계는 계속됩니다.
진화와 관련하여 섹스의 구속 특징은 끝없이 새로운 조합으로 부모의 유전자를 함께 섞는 것 같습니다. 당신이 같은 쌍둥이가 없다면, 당신의 형제 자매는 당신과 똑같지 않습니다. 그리고 각 정자 또는 난자 세포는 자신의 유전자의 멍청한 일을 가지고 있으므로 자녀 중 어느 누구도 같은 것을 얻지 못할 것입니다. 성관계는 자연 선택이 작업 할 수있는 더 많은 다양성으로 이어집니다.
그러나 실제 유전자 재해를 제거하는 효율적인 방법이있을 때이 배열의 이점은 비용을 초과 할 수 있습니다. 그리고이 새로운 작업이 시작되는 곳입니다. 위험한 돌연변이는 성관계 덕분에 같은 개인으로 함께 섞일 때만 인구에서 지워질 수 있습니다. 불량한 돌연변이가 장착 된 불행한“개별”는 계란에 도달하기에 충분히 적합하지 않은 정자 세포 나 번식하기에 충분히 건강하지 않은 유기체 일 수 있습니다. 어느 쪽이든, 그 돌연변이의 조합은 인구에서 떨어지고 절대로 전달되지 않을 것입니다.
한 번의 뇌졸중에서, 성별로 모인 많은 걱정스러운 문제가 서로의 연관성에 의해 파멸된다.
거의 30 년 전, 당시 소비에트 연방의 과학자 인 Kondrashov는 Nature 에 대한 논문을 썼습니다. 이 과정은 현재 결정 론적 돌연변이 가설이라고 불리는이 과정을 지적하면 성별을 정당화하는 데 도움이 될 수 있습니다. “제거 된 [유전자 프로파일]에는 많은 돌연변이가 포함되어있어 성적 집단에 엄청난 이점을 줄 수 있습니다. 무성한 인구에서, 구성원은 유 전적으로 동일하기 때문에 자연 선택은 모든 사람을 죽이지 않고 나쁜 돌연변이를 빠르게 제거 할 수 없습니다.
모스크바 근처의 여름 연구 기지에서 연설 한 Kondrashov는 돌연변이 사이의 상호 작용에 대한 더 많은 실험적 검증을보기를 희망한다고 말했다. "여러 종에 복제되기 전에, 나는 우리가 발견했다고 말하기를 꺼려한다"고 그는 말했다. "하지만 다른 설명은 생각할 수 없습니다." 다음으로 그는 개인 간의 유전 적 변화가 처음부터 알려진 신중하게 통제 된 과일 파리 인구를 높이고 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지보다 정확하게 세부적인 실험을 실시 할 계획입니다.
또한, 그룹이 사용하는 통계 테스트는 연구자들이 플러그를 연결할 기본 정보가있는 모든 인구에게 적용 할 수 있어야한다고 De Visser는 지적했다. 다른 과학자들이 그것을 적용하고 그들이 다른 인간이나 동물 인구에서 유사한 상호 작용을 발견 할 수 있는지 확인하는 것은 비교적 간단 할 것입니다.
현대 의학과 농업 시대에 우리 인간은 어떻게 든 자연 선택의 파악을 피했다고 가정하기가 쉽습니다. 그러나 인간 게놈 쇼의 돌연변이 풍경을 엿볼 수있는 것은 선택이 우리의 숫자가 호황하더라도 우리의 주목없이 우리에게 작용할 수 있습니다. 인구의 이러한 결석, 돌연변이 분포의 최고급에있는이 빈 장소 - DNA에 대한 선택의 지문 일 수 있습니다.
수정 :이 기사는 2017 년 7 월 18 일에 업데이트되어 오프닝 이미지의 캡션을 명확히하고 2017 년 7 월 20 일에 Mashaal Sohail의 기여를 인정합니다.
