Whole-Genome and Whole-Population ºÐ¼®À» ÀÌ¿ëÇÑ ÁøÈ °øÇÐÀÇ ÇÕ¼º»ý¹°ÇÐÀû Àû¿ë ¹× ¿¬±¸ µ¿Çâ
¾ÆÁÖ´ëÇб³ ÀÌÆòõ ±³¼ö
1. °³¿ä ±âÁ¸ÀÇ ºñ±³ ¶Ç´Â ÀÌ·ÐÀû ¹æ¹ýÀ¸·Î¸¸ Á¢±ÙÀÌ °¡´ÉÇß´ø ÁøÈÀû, ±×¸®°í »ýÅÂÇÐÀû ¿¬±¸´Â ºü¸£°Ô ¹ßÀüÇÏ´Â ±â¼úÀÇ ¹ß´Þ·Î ÀÎÇØ Á¡Á¡ ´õ Á¢±ÙÇϱ⠿ëÀÌÇØÁ® °¡°í ÀÖ´Ù. ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¿¬±¸¿¡¼, »ý¹°ÀÇ Àüü ¼ö´Â ȯ°æÀÇ Á¶Àý¿¡ µû¶ó À¯ÁöµÇ¸ç genotype°ú phenotypeÀº ª°Ô´Â ¼ö½Ê ¶Ç´Â ±æ°Ô´Â ¼ö¸¸ ¼¼´ë°¡ Áö³ª´Â µ¿¾È È®ÀÎÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¹Ì»ý¹°À» ÀÌ¿ëÇÑ ¿¬±¸´Â ºü¸¥ ¼¼´ë ±³Ã¼ ±â°£°ú ³Ãµ¿ ÈÄ Àç»ýÀÌ ¿ëÀÌÇÏ´Ù´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ¾î, ancestor¿Í descendants°£ÀÇ °æÀïÀû Áøȸ¦ À¯µµÇϰųª °ú°ÅÀÇ ÁøÈ °úÁ¤ÀÇ Æ¯Á¤ÇÑ ½ÃÁ¡¿¡¼ ¿ì¿¬È÷ ¹ß»ýÇÑ À¯ÀÍÇÑ À¯ÀüÀû Áøȸ¦ ±× ½ÃÁ¡¿¡¼ Àç ½ÃÀÛÇÒ ¼ö ÀÖ¾î ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¿¬±¸ÀÇ ÁÖ¿äÇÑ ·Ñ ¸ðµ¨·Î »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù. Population genetics ºÐ¾ß´Â µ¹¿¬º¯ÀÌ, ÀçÁ¶ÇÕ, genetic drift, ±×¸®°í ÀÚ¿¬ ¼±Åðú °°Àº ±âº»ÀûÀÎ ÁøÈ °úÁ¤ÀÇ ÇüÅ¿¡¼ ÁøÈÀû º¯ÈÀÇ ºñÀ²À» ¼³¸íÇϱâ À§ÇØ ¼öÇÐÀû ¸ðµ¨À» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ¹ß´ÞÇØ ¿Ô´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ÀÌ·ÐÀº ÁøÈÀÇ ¿ªÇаú ÇüÅÂÀÇ ÀϹÝÀûÀÎ ÀÌÇظ¦ µµ¿ï¼ö´Â ÀÖÀ¸³ª, ƯÁ¤ ÁøÈÀÇ °á°ú´Â ¹ß´Þ, Á¶Àý, ´ë»ç¸¦ Á¶ÀýÇϴ ƯÁ¤ Áö³ðÀÇ ºÐÀÚ»ý¹°ÇÐÀû ±â´É¼º¿¡ ¹ÙÅÁÀ» µÎ±â ¶§¹®¿¡ ÇÑ°è°¡ ÀÖ´Ù.
ÃÖ±Ù DNA ¼¿ ºÐ¼® ±â¼úÀÇ Áøº¸´Â Á¾ (species)¿¡ °ü°è ¾øÀÌ Àüü À¯ÀüÀÚ ¹üÀ§¿¡¼ ancestor¿Í ±×·ÎºÎÅÍ À¯µµµÈ »ý¹° »çÀÌÀÇ À¯ÀüÀû Â÷ÀÌÀÇ Áõ¸íÀ» °¡´ÉÇÏ°Ô ¸¸µé¾ú´Ù. ¶ÇÇÑ Whole-genome ±×¸®°í whole population ¼¿ ºÐ¼®Àº ÀÛÀº ½ÇÇè½Ç¿¡¼ ÁøÈ¿¡ ´ëÇÑ ÀÚ¼¼ÇÑ Á¢±ÙÀÌ °¡´ÉÇÏ°Ô ¸¸µé¾ú´Ù. º»°í¿¡¼´Â ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ½ÇÇè¿¡¼ À¯ÀüÀû ¿ªµ¿¼ºÀ» À¯Àü ¼¿ ºÐ¼® ±â¼úÀÌ °¡Àå ¸¹ÀÌ ¹ß´ÞµÇ¾î ÀÖ´Â ¹Ì»ý¹° ½Ã½ºÅÛÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î »ìÆ캸°í, À¯¼º»ý½Ä »ý¹°°èÀÇ À¯ÀüÀû º¯È¸¦ ÇÔ²² »ìÆ캽À¸·Î½á ÁøÈ ¿¬±¸¿Í ´ë»ç °øÇÐÀ» Á¢¸ñ½ÃŲ ÁøÈ °øÇÐÀ¸·ÎÀÇ Àû¿ë °¡´É¼ºÀ» À̾߱â ÇÏ°íÀÚ ÇÑ´Ù.
2. ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¹æ¹ýÀÇ Á¾·ù ÀϹÝÀûÀ¸·Î ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¿¬±¸¿¡¼ populationÀ» Áõ°¡½ÃÅ°´Â ¼¼°¡Áö ¹æ¹ýÀ¸·Î Mutation accumulation, continuous ¹è¾ç, ±×¸®°í serial transferÀÌ ÀÖÀ¸¸ç, ÀÌ ¼¼°¡Áö ¹æ¹ý ¸ðµÎ ÁøÈ °úÁ¤¿¡¼ À¯ÀüÀû ¿ªµ¿¼ºÀÌ ´Ù¸£°Ô ³ªÅ¸³´Ù. (±×¸² 1)ÀÇ À§¸¦ º¸¸é °¢°¢ÀÇ Å¾¿¡ µû¶ó ¹Ì»ý¹°ÀÇ populationÀÌ ¾î¶»°Ô À¯ÁöµÇ´Â Áö¿¡ ´ëÇÑ ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀÌ ¼³¸íµÇ¾î ÀÖÀ¸¸ç, ¾Æ·¡¸¦ º¸¸é °¢°¢ÀÇ ¹æ¹ý¿¡ µû¶ó ½ÇÇèÀÇ ÁøÇà ½Ã ½Ã°£ÀÇ È帧¿¡ µû¶ó populationÀÌ ¾î¶»°Ô º¯ÈÇÏ´ÂÁö¸¦ ³ªÅ¸³»°í ÀÖ´Ù.
±×¸² 1. ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¹æ¹ý¿¡ µû¸¥ populationÀÇ º¯È
Mutation accumulationÀº Çϳª ¶Ç´Â ¸î °³ÀÇ ¹«ÀÛÀ§·Î ¼±ÅÃµÈ ´ÜÀÏ Á¢Á¾À» ÅëÇÑ ºó¹øÇÏ°í ½ÅÁßÇÑ population bottleneckµéÀÌagar plate¿¡¼ ´ÜÀÏ ¼¼Æ÷·ÎºÎÅÍ ÀÚ¶õ ¹Ì»ý¹° ±ºÁýÀÇ ¼±ÅÃÀ¸·Î ÀÎÇØ ÀÌ·ç¾î Áø´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ bottleneckµéÀº À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼ºÀ» Á¦°ÅÇÏ°í, ¹«ÀÛÀ§Àû µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ÀûÀýÇÑ È¿°ú¿Í´Â °ü°è ¾øÀÌ °íÁ¤µÈ´Ù (±×¸² 1, a). Continuous ¹è¾çÀÇ °æ¿ì populationÀÌ ÀÏÁ¤ÇÑ ¿µ¾ç¼ÒÀÇ À¯ÀÔ°ú ¹«ÀÛÀ§Àû ¹è¾ç¾×°ú Æó±â¹°ÀÇ ¹èÃâÀÌ ÀÌ·ç¾îÁö´Â ȯ°æÀ¸·Î ÀÎÇØ, ÀûÀÀ ÁøÈ°¡ À¯µµµÇ°í, °ÅÀÇ ÀÏÁ¤ÇÑ Å©±âÀÇ À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼ºÀ» °¡Áø populationÀ» °¡Áø »óÅ·ΠÀ¯ÁöµÈ´Ù (±×¸² 1, b). Serial transfer´Â ÀÏÁ¤ÇÑ population ºñÀ²ÀÌ ÁÖ±âÀûÀ¸·Î ½Å¼±ÇÑ ¹èÁö·Î ¿Å°Ü Áö°í Á¦ÇÑµÈ ¿µ¾ç¼Ò°¡ ¼ÒÁøµÉ ¶§±îÁö Àç ¹è¾ç ÇÑ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¼ºÀåÀº dzºÎÇÑ À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼ºÀÌ ¸Å À̵¿ ½Ã À¯ÁöµÇ±â ¶§¹®¿¡ ÀûÀÀ Áøȸ¦ À¯µµÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ À̵¿Àº ¿µ¾ç¼ÒÀÇ ¼ÒÁø Àü ÀÌ·ç¾î Áö±â ¶§¹®¿¡ populationÀÇ ¼ºÀåÀº ²÷ÀÓ¾øÀÌ ÀÌ·ç¾î Áø´Ù (±×¸² 1, c). Population bottleneckÀº ¼±ÅÃÀû Áøº¸ÀÇ °á°ú·Î¼ ƯÈ÷ ¹«¼º»ý½Ä population¿¡¼ ¹ß»ýÇϸç, °èÅë°£ÀÇ °æÀïÀ» ÅëÇØ À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼ºÀÌ ÁÙ¾îµé°Ô µÈ´Ù.
ÃÖ±Ù °íÀüÀûÀÎ long-term mutation accumulation ¿¬±¸°¡ Saccaromyces cerevisiae, Arebidopsis thaliana, Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans ¿Í °°Àº ´Ù¾çÇÑ Á¾À» ÀÌ¿ëÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ ¹ß»ýÀÇ º¯È¸¦ Áøº¸µÈ whole-genome ¼¿ ºÐ¼® ±â¼úÀ» »ç¿ëÇØ ÀÌ·ç¾î Áö°í ÀÖ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¿¬±¸¿¡¼ ³ª¿À´Â ÁÖ¿ä °á·ÐÀº ÀÚ¿¬½º·¯¿î µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ¹ß»ý ºñÀ²Àº ¸Å¿ì Èñ¹ÚÇϸç, ¹ÚÅ׸®¾Æ¿Í ´ÜÀÏ ÁøÇÙ ¼¼Æ÷¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ mutation accumulation ¿¬±¸¿¡¼ µ¹¿¬º¯ÀÌ ¹ß»ýÀ¸·Î ÀÎÇÑ ´ÜÀÏ ¿°±â ¼¿ÀÇ º¯È´Â À¯ÀüÀÚÀÇ ¸Å º¹Á¦°úÁ¤ ½Ã 10-10 ~ 10-9ÀÇ ºñÀ²·Î ³ªÅ¸³²À» È®ÀÎÇÏ´Â µî ¸¹Àº ¿¬±¸°¡ ÀÌ·ç¾î Áö°í ÀÖ´Ù.
3. ÀÎÀ§Àû ÁøÈ¿¡ µû¸¥ mutation°ú substitution »ì¾Æ³²Àº °èÅë¿¡¼ ¾î¶² ÀÚ¿¬½º·¯¿î µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ ¹ß»ýÇÏ°í ¾î¶² À¯ÀüÀû µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ ÃàÀûµÇ´ÂÁö¸¦ ±¸º°ÇÏ´Â °ÍÀº ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¿¬±¸¿¡¼ Áß¿äÇÑ ÀÏÀÌ´Ù. À¯ÀüÀû ¼¿ÀÇ º¯È´Â unrepaired DNA ¼Õ»ó, ÁßÇÕÈ¿¼ÒÀÇ ¿À·ù, À¯ÀüÀû ÀçÁ¶ÇÕ, ÀüÀÌÀÎÀÚÀÇ À̵¿, ±×¸®°í À¯ÀüÁ¤º¸ÀÇ ÀüÀÌ°úÁ¤¿¡¼ ¹ß»ýÇÏ´Â ¿À·ù¿Í °°Àº ±âŸ ºÐÀÚ °úÁ¤µéÀÇ Á¶ÇÕÀÇ °á°úÀÌ´Ù. µ¹¿¬º¯ÀÌ´Â biological fitness¿¡ ±× ¿µÇâ¿¡ µû¶ó À¯ÀÍÇÑ, ¹«ÇØÇÑ, À¯ÇØÇÑ, Ä¡¸íÀûÀÎ µ¹¿¬º¯ÀÌ·Î ºÐ·ùÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Biological fitness¶õ °¢±â ´Ù¸¥ »ýÁ¸ ȯ°æÀ̳ª ¹ø½Ä ¶Ç´Â µÎ °¡Áö ¸ðµÎÀÇ °æ¿ì¿¡ µû¶ó, Áï Ç¥ÇöÇü°ú °ü°èµÇ¾î ƯÁ¤ »ý¹°Á¾À̳ª À¯ÀüÇüÀÌ ÈÄ ¼¼´ë¿¡ ±â¿©ÇÏ´Â Á¤·®ÀûÀÎ ÃøÁ¤ÀÌ´Ù.
±×¸² 2. Substitution ºñÀ²°ú mutation ºñÀ²ÀÇ ºñ±³
´Ù¾çÇÑ »ý¹° Á¾¿¡¼ ´ëºÎºÐÀÇ È¯°æ¿¡¼ ¹ß»ýÇÏ´Â »õ·Î¿î µ¹¿¬º¯ÀÌ´Â ¹«ÇØÇϰųª À¯ÇØÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ¿¡ ºñÇØ ¾ÐµµÀûÀ¸·Î ¸¹Àº ºñÀ²À» Â÷ÁöÇÑ´Ù (±×¸² 2, a). ÀϺΠµ¹¿¬º¯ÀÌ´Â ´Ù¸¥ µ¹¿¬º¯ÀÌ·Î ÀÎÇÑ ÇüÁú Ư¼º º¯È¯ÀÇ ÇϳªÀÇ ÁöÇ¥°¡ µÇ°Å³ª ´Ù¸¥ µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ¿µÇâ·ÂÀ» º¯È ½ÃÅ°±âµµ Çϴµ¥, ÀÌ´Â ¼ÒÀ§ epistasis¶ó ÇÑ´Ù. Mutation accumulation¿¡¼´Â Àüü population¿¡¼ ´ÜÀÏ ¶Ç´Â ¸î¸î bottleneckÀ¸·Î Áö¼ÓÀûÀÎ °¾ÐÀÌ ÀÌ·ç¾î Áö±â ¶§¹®¿¡ »ì¾Æ³²Àº ¼¼´ëÀÇ ÀÇ ÇüÁú Ư¼º°ú ±× È¿À²¼ºÀº µ¶¸³ÀûÀÌ´Ù. ±×¿Í ´ëÁ¶ÀûÀ¸·Î adopted evolutionÀÇ °æ¿ì À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ¹ß»ýÀ¸·Î ÀÎÇÑ À¯ÀüÀû ¿ªµ¿¼ºÀÌ °¾ÐµÇ±â ¶§¹®¿¡ À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ¹ß»ý ºñÀ²Àº ½ÇÁ¦ µ¹¿¬º¯ÀÌ ¹ß»ý ºñÀ²À» ÃÊ°úÇÑ´Ù (±×¸² 2, c). À¯ÀüÀûÀ¸·Î °¥¶óÁö´Â °èÅë°£ÀÇ ÀÚ¿¬½º·¯¿î ÁøÈ °æÀïpopulation ³»¿¡¼ µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ´Ù¾ç¼ºÀÇ È®Àå¿¡ ¿µÇâÀ» ³¢Ä¡Áö¸¸, »ì¾Æ³²Àº °èÅë¿¡¼ ±â´ëµÇ´Â µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ÃàÀûÀº °á±¹ À§¿¡¼ ¸í½ÃÇÑ À¯ÀÍÇÑ, ¹«ÇØÇÑ, À¯ÇØÇÑ, Ä¡¸íÀûÀÎ µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ ¹üÁÖ¸¦ ±âÃÊ·Î µ¿ÀÏÇÏ°Ô ÀÌ·ç¾î Áø´Ù.
4. ÀûÀÀ ÁøÈ (Adopted evolution) Adopted evolution °úÁ¤¿¡¼ »õ·Î¿î À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ Á¸ÀçÇÏ´Â À¯ÀüÀû, ´ë»ç, ±×¸®°í ¹ß»ý¿¡ ÀÖ¾î¼ ÀÏ·ÃÀÇ °úÁ¤µéÀ» ÃÖÀûÈ ÇÒ ¶§, ½Ã°£ÀÌ Áö³¯¼ö·Ï Á¾ÀÇ ÇüÁúÀû Ư¼ºÀº Çâ»óµÇ¾î °£´Ù. ÀϺο¡¼´Â ÀÌ·¯ÇÑ µ¹¿¬º¯À̵éÀÇ ÇüÁúÀû Ư¼º »çÀÌ¿¡¼ÀÇ °ü°è¸¦ diminishing-returns epistasis¶ó ÇÑ´Ù. Áï, °¢°¢ÀÇ À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ´Â ancestorÀÇ À¯ÀüÀû ¹è°æ¿¡¼ ´ÜÀÏ µ¹¿¬º¯ÀÌ·Î ³ªÅ¸³ª°Ô µÇ¸é ´Ù¸¥ À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌÀÇ Á¸Àç ÇÏ¿¡¼ ÇüÁúÀû Ư¼ºÀÇ ¹üÀ§¸¦ ´õ ÀÛ°Ô Áõ°¡½ÃŲ´Ù (±×¸² 3, a). Optimization ±â°£¿¡ ÀüÇüÀûÀÎ À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ´Â À¯ÀüÀÚÀÇ ¹ßÇöÀ» Á¶ÀýÇϰųª ´ë»çÀÇ È帧À» ¹Ù²Ù°í, ´ë»ç Á¶ÀýÀÎÀÚ¸¦ Á¶Á¤ÇÑ´Ù. ÁøÈ¿¡¼ °¡Àå Å« È¿°ú¸¦ ³ªÅ¸³»´Â Ãʱâ À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ´Â ´ë»ç ³×Æ®¿öÅ©¿¡¼ Áß½ÉÀÌ µÇ´Â ´ë»ç¿¡ ¿µÇâÀ» ³ªÅ¸³»´Â ¹Ý¸é, ÈÄ¿¡ ¹ß»ýÇÏ´Â À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯À̴ ƯÁ¤ ´ë»çȸ·Î¸¦ Áß½ÉÀ¸·Î ¿µÇâÀ» ³ªÅ¸³½´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ ¹ß»ýÇÑ ´ë»ç ³×Æ®¿öÅ©¿Í ȸ·Î°¡ ƯÁ¤ ȯ°æ¿¡¼ Á»´õ Á¤±³ÇÏ°Ô ÀÛµ¿ÇÏ°Ô µÇ°í, °¢ µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ ¹ß»ýÇÏ¸é ¹ß»ýÇÒ¼ö·Ï Á¾ÇÕÀûÀΠƯ¼ºÀÇ Çâ»óÀº ¹ß»ýÇϱâ Èûµé¾îÁø´Ù.
±×¸² 3. ÀûÀÀ ÁøÈ¿¡¼ Optimization°ú Innovation ÁøÈÀû Â÷ÀÌ
Á»´õ °©ÀÛ½º·´°í ±ØÀûÀÎ º¯È´Â ¶§¶§·Î ÀÎÀ§Àû ÁøÈ ¿¬±¸¿¡¼ ¹ß»ýÇϴµ¥, ÀÌ´Â À¯ÀÍÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ ÇÑ »ý¹°Á¾ÀÌ »õ·Î¿î »ýÅÂÀû ÁöÀ§¸¦ Â÷ÁöÇÒ¸¸ÇÑ innovationÀ» ¸¸µé¾î ³»´Â °æ¿ìÀÌ´Ù (±×¸² 3, b). InnovationÀº all-or-none epistasis¸¦ º¸ÀÌ´Â µ¹¿¬º¯À̷κÎÅÍ ³ªÅ¸³ª°Ô µÈ´Ù. Áï, ¸î¸îÀÇ È¿°ú°¡ ¹Ì¾àÇϰųª ÀüÇô È¿°ú°¡ ¾ø´Â µ¹¿¬º¯ÀÌ°¡ ¸ÕÀú ¹ß»ýÇÏ°í, ÀÌ·¯ÇÑ º¯À̵éÀº ÈÄ¿¡ »õ·Î¿î Ç¥ÇöÇüÀÌ ³ªÅ¸³ª°Ô µÇ´Â ÁÖ¿äÇÑ µ¹¿¬º¯ÀÌ ¹ß»ýÀÇ ¹è°æÀÌ µÊÀ» ÀǹÌÇÑ´Ù. »õ·Î¿î Ç¥ÇöÇüÀÌ °©ÀÛ½º·´°Ô ³ªÅ¸³ª´Â ÀÌ·¯ÇÑ ÇüÅÂÀÇ ÁøÈ´Â µ¶¸³ÀûÀÎ À¯ÀüÀÚÀÇ ÁøÈ¿Í °ü°è°¡ ÀÖÀ¸¸ç, °è¼ÓµÇ´Â ÀûÀÀ ÁøÈ¿Í À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼ºÀÇ ¹ß»ýÀ» À§ÇÑ »õ·Î¿î ±âȸ¸¦ Á¦°øÇÑ´Ù.
ÃÖ±Ù ÀÌ·¯ÇÑ ÀÎÀ§Àû ÁøÈ¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ À¯ÀüÀÚ ¼¿ ºÐ¼® ±â¼úÀÇ Áøº¸·Î whole-genome, whole-population ºÐ¼®ÀÌ ¿ëÀÌÇØ Áö¸é¼ innovationÀ» ÀÌ¿ëÇØ À¯¿ëÇÑ Æ¯Á¤ ´ë»ç »ê¹°¿¡ ÃÊÁ¡À» ¸ÂÃá °øÇÐÀû Á¢±ÙÀÌ ½ÃµµµÇ°í ÀÖ´Ù. Long-term evolution experiment (LTEE)¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÀÎÀ§Àû Áøȸ¦ ÅëÇØ glucose °¡ Á¦ÇÑµÈ È¯°æ ÇÏ¿¡¼ E.coli°¡ ź¼Ò ¿øÀ¸·Î ÀϹÝÀûÀ¸·Î ÀÌ¿ëÇÏÁö ¸øÇÏ´Â ¿¡³ÊÁö¿øÀÎ citrate¸¦ ź¼Ò ¿øÀ¸·Î »ç¿ë °¡´ÉÇϵµ·Ï ÁøÈ ½ÃÅ°°Å³ª, ¶Ç´Â ¹èÁö ³»¿¡¼ Na+³ª K+¿Í °°Àº cationÀÇ ³óµµ Á¶ÀýÀ» ÅëÇØ »ê¾÷ÀûÀ¸·Î ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Â Á¥»êÀÇ »ý»ê·®À» Áõ°¡½ÃÅ°´Â µîÀÇ ¿¬±¸°¡ ÀÌ·ç¾î Áö°í ÀÖ´Ù.
5. °á·Ð Whole-genome ±×¸®°í whole-population ºÐ¼® ¿¬±¸´Â ´Ù¾çÇÑ ¿¬±¸ ºÐ¾ß¿¡¼ À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼ºÀÇ ÀÌÇظ¦ µ½±â À§ÇØ »ç¿ë µÉ ¼ö ÀÖ´Â °¡´É¼ºÀ» °¡Áö°í ÀÖ´Ù. µû¶ó¼ ´õ¿í ¸¹Àº À¯ÀüÇÐ, ½Ã½ºÅÛ »ý¹°ÇÐ, ±×¸®°í ÇÕ¼º »ý¹°ÇÐ ¿¬±¸¿¡¼ ¹ß»ýÇÏ´Â ¿¹»óÄ¡ ¸øÇÑ À¯ÀüÀû º¯ÀÌÀÇ ºÐ¼®¿¡ Àû¿ë °¡´ÉÇϸç, ¹Ì»ý¹°Çп¡¼´Â ±âÁ¸¿¡ ¹àÇôÁöÁö ¾Ê¾Ò´ø ´Ù¾çÇÑ ÇüÁúÇÐÀû Ư¼ºÀÇ ÀÛµ¿ ¿ø¸®¿Í °°Àº ±âÃÊ ¿¬±¸ÀÇ ÁÖ¿äÇÑ µµ±¸°¡ µÉ ¼ö ÀÖ´Ù. ¶ÇÇÑ Àηù¿¡ °¡Àå ¹ÐÁ¢ÇÑ Áúº´°ú °ü·ÃµÇ¾î ´Ù¾çÇÑ º´¿ø±Õµé°ú ¹ÙÀÌ·¯½ºÀÇ À¯ÀüÇÐÀû Ư¼ºÀ» ºü¸£°í Á¤È®ÇÏ°Ô ºÐ¼®ÇÔÀ¸·Î½á Áúº´ ¹ß»ýÀÇ ±Ùº»ÀûÀÎ ¿øÀÎÀ» ¹àÈ÷°í ƯÁ¤ »ýÅÂÇÐÀû Ư¡°úÀÇ ¿¬°è¼ºÀ» ¹àÇô ³¾ ¼ö ÀÖ´Â Áß¿äÇÑ ±â¼úÀÌ µÉ °ÍÀ̶ó ±â´ëµÈ´Ù.
6. Âü°í¹®Çå 1. German P, Cristopher S. Henry & Dennis V (2015) Long-term phenotypic evolution of bacteria. Nature 517:369-372 2. Ofer F, Amir G, Irine R, Noam S & Nathalie Q.B (2014) Optimization oflag time underlies antibiotic tolerance in evolved bacterial populations. Nature 513:418-421 3. Jeffrey E.B, Richard E.L (2013) Genome dynamics during experimental evolution. Nat Rev Genet 14(12):827-39 4. Omar E.C, Tristan L, Paulina D.P.B, Ping L, Vincent P.R, Kisten E, Thuy D, David B, Lin Z, Sang-Joon A, Robert A. B, Adam S, Carlos D. B, Michael J. S (2012) Evolution and population genomics of the cavity causing bacteria Streptococcus mutants. Mol Biol Evol 30(4):881-93 5. Bruce R. L, Omar E. C (2009) The population and evolutionary dynamics of homologous gene recombination in bacteria. PLOS Genet 5(8):e1000601 6. Fernando B, (2004) From pieces to patterns: evolutionary engineering in bacterial pathogens. Nat Rev Micro 2:501-518 7. Garland, T. & Rose, M. R. (2009) Experimental Evolution: Concepts, Methods, and Applications of Selection Experiments (Univ. of California Press) 8. Kawecki, T. J.(2012) Experimental evolution. Trends Ecol. Evol. 27:547–560 9. Mardis, E. R. (2008) Next-generation DNA sequencing methods. Annu. Rev. Genom. Hum. Genet. 9:387–402 10. Schadt, E. E., Turner, S. & Kasarskis, A.(2010) A window into third-generation sequencing. Hum. Mol. Genet. 19: 227–240 11. Lind, P. A. & Andersson, D. I. (2008) Whole-genome mutational biases in bacteria. Proc. Natl Acad. Sci. USA 105:17878–17883 12. Lee, H., Popodi, E., Tang, H. & Foster, P. L. (2012) Rate and molecular spectrum of spontaneous mutations in the bacterium Escherichia coli as determined by whole-genome sequencing. Proc. Natl Acad. Sci. USA 109:2774–2783 13. Sung, W., Ackerman, M. S., Miller, S. F., Doak, T. G. & Lynch, M. (2012) Drift-barrier hypothesis and mutation-rate evolution. Proc. Natl Acad. Sci. USA 109:18488–18492 14. Loewe, L. & Hill, W. G. (2010) The population genetics of mutations: good, bad and indifferent. Phil. Trans. R. Soc. 365:1153–1167 15. Eyre-Walker, A. & Keightley, P. D. (2007) The distribution of fitness effects of new mutations. Nature Rev. Genet. 8:610–618 16. De Visser, J. A. G. M., Cooper, T. F. & Elena, S. F. (2011) The causes of epistasis. Phil. Trans. R. Soc. 278:3617–3624 17. Kondrashov, F. A. & Kondrashov, A. S. (2010) Measurements of spontaneous rates of mutations in the recent past and the near future. Phil. Trans. R. Soc. 365:1169–1176 18. Wagner, A. (2011) The Origins of Evolutionary Innovations (Oxford Univ. Press) 19. Blount, Z. D., Borland, C. Z. & Lenski, R. E. (2008) Historical contingency and the evolution of a key innovation in an experimental population of Escherichia coli. Proc. Natl Acad. Sci. USA 105:7899–7906 20. Carroll, S. M. & Marx, C. J. (2013) Evolution after introduction of a novel metabolic pathway consistently leads to restoration of wild-type physiology. PLoS Genet. 9:e1003427
|