为什么人类DNA无法拒绝那么多新突变？

大数据实验室 · 公众号 · 大数据 · 2018-05-20 07:46

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这使得研究人员能够测量大概40个物种的突变率，其中包括猩猩、大猩猩和非洲绿猴。ASU的Susanne Pfeifer在2017年12月的《Evolution》上报告称，这些灵长类动物的突变率与人类的相似。但是，正如Lynch和其他人在此次会议上的报告，细菌、草履虫、酵母和线虫的突变率却低出了几个数量级，而这些生物拥有比人类大得多的种群。

突变率的高低

新突变在基因组中出现的机率与所谓的物种有效种群规模之间呈现反比例关系。微生物拥有最大的种群数量和最低的突变率。

圆圈代表相对突变率，横轴是有效种群数量。图片来源：(GRAPHIC) S. PFEIFER, EVOLUTION, 71, 2858, 2017, ADAPTED BY N. DESAI/SCIENCE; (DATA) BETH DUMONT, MICHAEL LYNCH, SUSANNE PFEIFFER

图片中的差别表明，在某些物种中，导致高突变率的基因（比如干扰DNA修复）不受抑制。2016年，Lynch详细描述了一种可能的原因，他将其称为漂变屏障（drift barrier）假说。该假说指的是遗传漂变，或者偶然遗传变化，即在进化过程中比定向选择力量更强的“噪声”。在小种群中，遗传漂变起的作用更大。在大种群中，有害突变常常被接下来的有益突变抵消掉了。但是在小种群中，因为繁殖的个体更少，所以最初的突变得以保存，并继续造成伤害。

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