Science：基因突變頻發為何適應性沒有改變

　　來自哈佛大學多個學科的研究人員合作，發布了題為“Global epistasis makes adaptation predictable despite sequence-level stochasticity”的研究成果，指出盡管生物體繁衍多代，出現了許多不同的基因突變，但是大部分我們所知的生物最終還是進化成相似的適應性，這是為什么呢，這項研究揭示了其中令人感到驚訝的作用機制。

　　這一研究成果公布在6月27日Science雜志上。

　　科學家們認為，高初始適應能力（higher initial fitness）群體要比低初始適應能力（lower initial fitness）群體適應性低，原因在于前者無法足夠的空間進一步提升。但是迄今為止，科學家們還不十分清楚造成這種現象的原因所在。

　　基因關聯(epistasis)是指對于某個基因為特定的等位基因，而其他基因取不同的等位基因時，生物體將表現出不同的物理性狀。某個基因的特定等位基因對于生物體呈現為某種性狀可盲目起到促進作用，也可能起到抑制作用。因此，生物體的物理性狀決定于某些基因的等位基因的特定組合，這種現象稱為“基因關聯”效應(epistasis)。

　　這種效應常用于解釋適應性作用，但是關聯相互作用（epistatic interactions）難以被發現，因此科學家們也無法龍清楚物種突變積累的作用。

　　在最新這項研究中，研究人員利用酵母細胞分析了多代遺傳變化，他們首先從單個表型構建了“創始人”酵母細胞，然后令這些細胞進行增殖，對之后產生的各代細胞，研究人員利用全基因組測序技術進行分析，看看這些細胞發生了哪些類型的基因突變。

　　研究人員希望能從中了解到基于“創始人”酵母細胞的遺傳特性，是否能預測突變對適應性的影響。結果令他們感到驚訝的是，高適應性“創始人”細胞和低適應性“創始人”細胞繁衍的后代，其產生的有益突變數量相當，而且雖然出現了遺傳多樣性，但這些后代的適應性也相似。

　　這些數據表明了基因突變無數的組合，導致出現了相似的適應性水平，這也支持研究人員的一種假設：突變之間的相互作用具有機體全范圍效應，而不是影響的個體生物學進程。這項研究是了解基因關聯對進化軌跡影響的一項重要成果。