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사회적 다각화를위한 만세

멀티 단위 시스템은 사회적 상호 작용 능력에 의존합니다. 예를 들어, 우리 자신과 같은 다세포 유기체는 수십억 개의 세포로 구성된 분화 된 조직으로 구성되며, 모두 서로 의사 소통하고 협력 적으로 상호 작용할 수있는 능력이 있으며, 때로는 노동과 상호 의존성이 강한 강력한 분열로 이어집니다. 때때로, 돌연변이 세포가 발생할 수 있으며, 이는 그들의 협력적인 방식에서 벗어나 자신의 이기적인 관심사를 따르고, 잠재적으로 암 세포 성장을 초래하여 그룹 전체의 생존을 위태롭게한다.

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박테리아를 포함한 많은 단일 세포 미생물은 비슷하게 다재다능한 방식으로 상호 작용합니다. 이들은 서로 지역 사회를 형성하고 서로 유용한 자원을 교환하며 때로는 사기꾼이 협력 그룹이 생산 한 공공재를 청소할 수 있지만 생산자보다 더 많은 이점을 얻지 못하는 임의의 돌연변이를 통해 발생합니다.

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박테리아 myxococcus xanthus 특히 협력 적입니다. 그것은 전세계 지상 토양에서 찾을 수 있으며 미생물 사회 진화와 발달을 더 잘 이해하는 모델 역할을합니다. 이 약탈 박테리아는 토양에서 많은 그룹의 협력자를 형성하여 다른 미생물 수명을 총체적으로 떼어 내고 사냥합니다. 이들은 표면이나 다른 이웃 세포에 쫓겨나고 부착 된 개폐식 부속물의 도움으로 그룹 이동을 촉진하기 위해 특수 윤활 분자를 생성하고 분비합니다. 마지막으로, 기아에 반응하여 수만 개의 박테리아 세포가 큰 결실 몸체로 집계 될 수있어 기아와 건조 스트레스 모두에서 생존 할 가능성이 높아집니다.

점액 박테리아의 친족 그룹은 다각화되어있다.

이론적 근거에서, 미생물의 협력 그룹은 협력을 약화시키는 관련없는 세포들 사이의 갈등을 방지하기 위해 사회적으로나 유 전적으로 균질 할 것으로 예상 될 수있다. 중요하게도, 별개의 사회 집단에서 파생 된 유 전적으로 다른 개인은 이전에 일반적으로 서로를 피하거나 방해하거나 싸우는 것으로 나타났습니다. 그러나, 정확한 유전자 조성물에 대한 지식은 m과 같은 박테리아의 박테리아 그룹에 대한 지식이다. Xanthus 자연의 결실은 매우 제한적입니다. 따라서, 우리는 m의 결실 신체 그룹의 구성원들 사이의 유전 적 및 표현형 관계를보다 면밀히 조사하기 시작했다. Xanthus 지상 토양의 패치에서.

최근 기사에서 Science 에 출판되었습니다 , 우리는 6 개의 별개의 과일 신체 그룹에서 파생 된 120 명의 개체의 전체 게놈을 분석했습니다.  우리는 그것들이 최근 공통 조상에서 내려온 매우 밀접하게 관련된 세포로 구성된 친족 그룹임을 발견했습니다. 근접한 친척으로 구성되어 있음에도 불구하고, 이들 그룹은 예기치 않게 유전자형 및 사회적 행동 표현형의 변화가 많다. 상세한 유전자 변이 패턴으로부터, 우리는 그룹이 수백 세대 동안 많은 경우에 공존 한 것으로 보이는 다양한 세포주로 구성되어 있다고 추론 할 수있다.

선택 핫스팟으로서의 소셜 유전자

우리는이 네트워크의 가지를 따라 유전 적 변이를 추가로 검사했으며, 또한 관찰 된 사회적 행동을 그룹 계통 발생에 매핑했습니다. 이 데이터는 그룹 내에서 높은 다양한 행동 패턴이 점액 박테리아의 사회적 습관을 제어하는 ​​소수의 "사회적"유전자에 중점을 둔 강한 자연 선택에 기인 한 것으로 밝혀졌다. 이러한 "선택 핫스팟"의 돌연변이는 다양한 행동 변화를 일으켰으며, 이는 궁극적으로 다양한 수준의 포자 생산과 무리의 속도를 가진 매우 다양한 세포 사회를 생성했으며, 후자는 그룹의 협력 적 사냥 능력에도 영향을 미쳐야합니다.

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이러한 결과는 다각화 된 세포주의 특정 조합이보다 유연한 행동 레퍼토리로 인해 환경 변화에보다 효과적으로 대응하기 때문에 다른 것보다 자연에서 더 성공할 수 있음을 시사합니다. 따라서“문화적 다양성”은 때때로 초점 토양 미생물에서 진화론 적 성공을 촉진 할 수 있습니다.

세포 협력의 기초를 더 잘 이해하려는 탐구

단일 세포 생활은 지구상에서 전능하며, 예를 들어 장내 식물의 생균제 주민 또는 병원체, 또는 식품 생산의 미생물 파트너 및 길항제로서 우리의 일상 생활에 중추적 인 기능을합니다. 이들 미생물 중 다수는 자연의 큰 협력 세포 그룹으로 결합된다. 우리는 우리의 통찰력이 일반적으로 그러한 협력 그룹의 유전 적 및 행동 특성을 더 잘 파악하는 데 도움이된다고 생각합니다. 이것은 협력이 성공적인 전략이 될 수있는 방법과 우리 가이 정보를 어떻게 사용할 수 있는지에 대한 우리의 이해를 더욱 이해할 수 있습니다. 예를 들어, 예를 들어, 면역 저하 환자를 감염시키고 심각한 장기 감염을 일으키는 중요한 병원체 유사모 나스 Aeruginosa를 포함하여 병원성 유형의 사회적 박테리아를 퇴치 할 때.

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