Az evolúció nagy lépései és robusztus genetikai rendszerek = Major transitions in evolution and robust genetic systems

Szathmáry, Eörs and Gedeon, Gábor and Kövér, Szilvia and Pál, Csaba and Papp, Balázs (2008) Az evolúció nagy lépései és robusztus genetikai rendszerek = Major transitions in evolution and robust genetic systems. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 47245_ZJ1.pdf Download (62kB)

Abstract

Feltártuk a korai evolúció néhány fontos összefüggését Megállapítottuk, hogy a replikáció hibaküszöbe alacsonyabbra volt helyezve, mint az a valós ribozimek alapján elvárható. Felállítottuk a membrán és az anyagcserehálózat koevolúciójának hipotézisét. Megvizsgáltuk az esszenciális gének evolúciójának sebességét (a várakozásokkal ellentétben nem kicsi). A sörésztő anyagcserehálózatának elemzésével sikerült a kiütött gének hatását 85%-os pontossággal megjósolni. Páros génkiütéses kísérletek révén kimutattuk, hogy a genetikai interakciók jelentős része csak speciális környezeti feltételek mellett jelenik meg. Számos érvünk szól amellett, hogy a mutációkkal szembeni robusztusság a különböző környezeti feltételekhez való alkalmazkodás mellékterméke. Kialakítottunk egy olyan modellt, melynek segítségével vizsgálható az egyedfejlődésben szerepet játszó génhálózatok evolúciós megváltozása. A szimuláció eredményeiből arra következtetünk, hogy bár a metamorfózis az addicionális kialakulás ahosszabb távon előnyösebb, a rövid távú előnyöknek köszönhetően az interkalációs mechanizmussal létrejövő egyedek fognak elterjedni. Összehasonlító elemzést végeztünk a nyelv evolúciós kialakulásának forgatókönyvein. A közös vadászat, az eszközhasználat és gesztikulálás bizonyultak ígéretes komponenseknek. Létrehoztunk egy evolúciós neurobiológiai modellt, mellyel kommunikáló ágensek megjelenése is vizsgálható. | We have described some key relations of early evolution. The error threshold of replication turned out be less severe than thought, based on comparative investigation of real ribozymes. A hypothesis for the early coevolution of membranes and metabolic networks has been presented. Analysis of the evolutionary rate of essential genes shows that they are evolving faster than expected. The results of gene knockout experiments were predicted by our theoretical analysis of the yeast metabolic network to 85% accuracy. By paired knockout experiments we could show that most genetic interactions manifest themselves in special environments only. There are strong reasons to believe that robustness against mutations is a byproduct of adaptation to diverse environmental conditions. A mode for the evolutionary change of gene networks controlling development has been worked out. We conclude that metamophosis tends to evolve by intercalation rather than terminal addition, even if the latter could be better in the long run. A comparative analysis of the evolutionary scenarios for the origin of language has been carried out. Cooperative hunting, tool use and gesturing turned out to be hopeful components. We have developed an evolutionary neurobiological model, whereby the emergence of communicating agents can also be investigated.

Actions (login required)

Edit Item