摘要 生物体某一分支中某一性状的快速进化可以用自然选择的持续作用或高突变方差(即在自发突变下发生变化的倾向)来解释。高突变方差的原因仍然难以捉摸。在某些情况下,快速进化取决于一个或几个具有短串联重复序列的基因座的高突变率。在这里,我们报告了隐杆线虫外阴前体细胞中进化最快的细胞命运,即 P3.p。我们识别并验证了 P3.p 高突变方差的因果突变。我们发现这些位置不表现出任何高突变率的特征,分散在整个基因组中,相应的基因属于不同的生物途径。我们的数据表明,广泛的突变靶标大小是高突变方差和相应的快速表型进化率的原因。
本文已发表在《自然评论癌症》中。这是作者版本。请注意,这些数字已由NRC编辑,并且在已发布的版本中有所不同。您可以在这里找到论文:https://www.nature.com/articles/s41568-024- 00734-2您可以引用文章,如下:Laplane,L。,Maley,C.C.。癌症的进化论:挑战和潜在解决方案。NAT REV CANCER 24,718–733(2024)。癌症的进化理论:挑战和潜在解决方案Lucie Laplane 1,2和Carlo Maley 3,4,5,6,†1:CNRS,Paris I Pantheon-Sorbonne,UMR 8590 Institut d'Histoire d'Histoire et histoire et physimophie et physimophie et physepophie et persionophie et sciences et des desiques et eforce et teciques et des paris,paris 7 cancer 7衰老,壁画,法国3:美国亚利桑那州立大学亚利桑那州立大学亚利桑那州癌症进化中心,美国亚利桑那州85287,美国。4:美国亚利桑那州立大学生命科学学院,美国亚利桑那州85287,美国。5:美国亚利桑那州立大学生物陈述中心,安全与社会,美国亚利桑那州坦佩,亚利桑那州85287,美国。6:美国亚利桑那州立大学进化与医学中心,美国亚利桑那州85287,美国。†电子邮件:maley@asu.edu摘要癌症的克隆进化模型是在1950年代至1970年代开发的,在二十一世纪成为癌症生物学的核心,主要是通过对癌症遗传学的研究。尽管它已经证明了其价值,但其结构受到了表型可塑性,遗传性非遗传形式的观察,克隆健身的非遗传决定因素和基因的非树样传播的挑战。我们旨在解决克隆的定义甚至存在混乱。克隆进化模型的性能和价值取决于经验范围,进化过程与癌症有关,及其理论能力来说明这些进化过程。在这里,我们确定了克隆进化模型的理论性能中的限制,并提供解决方案以克服这些限制。尽管我们没有声称克隆进化可以解释有关癌症的所有内容,但我们显示了在癌症动力学中已经确定了多少复杂性可以集成到模型中,以提高我们对癌症的当前理解。引言癌症是整个空间和时间上异质性的细胞种群。这种多样性目前是一个主要的临床问题,限制了大多数癌症治疗的效率,因为通常有一部分细胞对使用任何治疗方法有抵抗力1,2。多样性还限制了预后的准确性和我们预测其对干预措施的反应的能力,因为活检可能无法代表整个肿瘤,并且对于它如何随时间变化而有很强的随机成分。迫切需要更好地理解这种多元化的机制才能更好地治疗癌症。在二十一世纪获得关注的细胞多样化的一种解释机制是克隆进化:癌细胞通过遗传和表观遗传改变的积累而多样化,这可以改变细胞的相对适应性,从而导致克隆膨胀或通过自然选择进行克隆扩张或收缩。给定进化原理和种群遗传学的工具可以成功地应用于癌细胞3、4。然而,癌症进展的进化观点受到挑战5,结果表明,癌症内表型异质性在很大程度上可以独立于克隆的遗传学6。
图2:此数字描述了繁殖力转移权衡。面板A显示了繁殖力(黑色曲线)和传输(蓝色曲线)作为在资源分配轴x上的主机位置的函数。黑色和蓝色的垂直线分别表示最佳的繁殖力(X F)和免疫(Xβ)的位置。Optima之间的距离,| x f -xβ| ,固定权衡强度,如面板b所示。参数:x f = 0,σf = 1,f max = 1,σβ= 1,βmax = 1,qβ= 1,qβ= 1,xβ= 2在面板A和xβ= 1上。3,1。8,2。3,2。9和3。5在面板上b。
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在预测恒星的演化和死亡方面,恒星进化模型的最新进展。我们提出了使用更新的P ARSEC v2.0代码计算的新的恒星进化模型,以获得金属和初始质量的全面和均匀的网格。核反应网络,质量损失处方和元素混合的处理都在P ARSEC v2.0中进行了更新。我们计算了跨越Z = 10-11至Z = 0的13个初始金属性的模型。03,质量范围从2.0m⊙到2000 m,由1100多个库(包括纯模型在内的2100个轨道)组成。对于每条轨道,从预先序列到最先进的早期抗肌肉分支或苏植物前阶段(取决于恒星质量)的进化。在这里,我们描述了轨道的特性及其化学和结构进化。我们计算了最终的命运和残余物质,并为每种金属性建立了质谱,发现合并的黑洞(BH)配对质量质量间隙仅在100至130 m⊙之间。此外,残留质量提供了与观察到的BH质量一致的模型,例如GW190521,Cygnus X-1和Gaia BH3二进制系统的BH质量。我们计算并提供了从恒星风和爆炸性最终命运以及电离光子速率的化学喷射。我们展示了金属性如何影响这些恒星的进化,命运,喷射和电离光子计数。所有模型均可公开可用,可以在P ARSEC数据库中检索。我们的结果表明,与不同代码计算的其他轨道的总体一致性很强,由于混合和质量损失的不同处理,对于非常巨大的恒星(M Zams> 120m⊙)而出现了最显着的差异。与大型麦哲伦云的狼蛛星云中观察到的大量恒星样本的比较表明,我们的轨道很好地重现了主要序列上的大多数恒星。
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本文探讨了知识资本自然储备的全球前景,这些储备渗透到地球的进化和生态连通性中,可能构成全球知识经济可持续性和共同利益的最大储备。它为重视基础研究产生的知识提供了理由,这些研究将国家管辖范围内的自然属性和过程相互关联,作为世界遗产提名的绘图工具,以及为合作提供独特的刺激,以建立以保护为前提的跨国知识经济,让发展中国家充分参与其中。这一观点在南太平洋岛屿地区、东太平洋热带地区和巴拿马地峡得到了检验,通过模型方法,旨在使世界遗产工具能够激发科学探索地球生物多样性的经济力量,并在释放自然界知识丰富的进化途径的潜力以重新定义世界经济地理方面发挥核心作用。作为新保护前沿的管理者,释放跨国研究活动的经济能量的路线图提供了一种以知识和奇迹融合为基础的商业模式,并提供了一个鼓励全球共享知识经济利益的投资平台。
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2025 年 2 月 5 日发布。;https://doi.org/10.1101/2025.02.04.636165 doi:bioRxiv 预印本
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关于动物认知进化的主要假设强调了同种物种在影响塑造认知的社会生态环境方面所发挥的作用。然而,空间通常同时被来自同一生态行会的多个物种占据。这些同域物种可以竞争食物,从而刺激或阻碍认知。将大脑大小视为认知的代理,我们测试了物种同域性是否影响食果灵长类动物认知的进化。我们首先追溯了食果灵长类谱系之间同域性的进化史。然后,我们拟合了考虑或不考虑物种同域性的食果灵长类动物几个大脑区域大小进化的系统发育模型。我们发现,用于即时信息处理的整个大脑或大脑区域的进化最适合不考虑同域性的模型。相比之下,考虑物种同域性的模型最能预测与社会生态环境互动的长期记忆相关的大脑区域的进化,同域性越高,这些区域的面积就越小。我们推测,物种同域性通过产生严重的食物枯竭,可能导致资源时空过度复杂化,从而抵消高认知能力的好处和/或可能导致生态位划分和专业化,从而导致大脑区域面积减小。此外,我们报告称,同域性的灵长类物种多样化速度较慢。这项比较研究表明,物种同域性对塑造灵长类进化有重大贡献。