抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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細菌,古細菌およびEukaryaは,代謝反応の共通セットを共有する。これは,中心代謝の機能とトポロジーが,深い時間にわたる精製選択の下で進化していることを意味する。長期進化実験中の精製選択下で,中心代謝は同様に進化するかもしれないが,代謝の精製選択の兆候の前に,そのような実験がどのように実行しなければならないかは不明である。中央及び超必須代謝酵素は大腸菌(LTEE)による長期進化実験での精製選択の証拠を示すと仮定した。また,単一基質を特殊化する酵素が,多重反応を触媒するジェネラリスト酵素よりもLTEEにおける精製選択のより強い証拠を示すと仮定した。LTEEの62,750世代をカバーするメタゲノム時系列を分析することによって,これらの仮説を試験した。浄化選択の観察されたパターンが固有で,個体群特異的であるため,これらの仮説に対する混合担体を見出した。この発見を説明するために,Iは,ブロックが落下するまで塔から除去される子供ゲーム後に命名されたJenga仮説を提案する。Jenga仮説は,機能喪失変異が費用,冗長,非必須代謝機能を低下させると仮定する。したがって,反復個体群は,全体的な機能に関する選択を純化しているにもかかわらず,失われた冗長性の固有の軌跡に従うことができる。強い純化選択下での1000最小ゲノムの進化をシミュレートすることによりJenga仮説を試験した。予測されたように,最小ゲノムは異なる代謝ネットワークに収束する。驚くべきことに,すべての1,000最小ゲノムに共通するコア遺伝子は,LTEEにおける精製選択の一貫した特徴を示す。Signification Statement Purification選択は進化時間にわたって生物機能を保存する。しかし,新しい環境への適応中の選択の精製の役割を調べた研究はほとんどない。大腸菌による進行中の長期進化実験における選択精製のための代謝酵素を試験した。いくつかの個体群は,選択の兆候を示す一方,全体的パターンは矛盾しない。これらの知見を説明するために,機能喪失変異が最初に高価で,冗長で,非必須代謝機能を劣化させるJenga仮説を提案し,その後,精製選択は支配的になる。次に,計算機シミュレーションを用いてJenga仮説のいくつかの予測を試験した。バランスに関して,シミュレーションは,新しい環境において成長を維持する代謝経路に関する選択を精製する証拠を見つける必要があることを確認した。【JST・京大機械翻訳】
