质粒拷贝数与突变率对进化结果的协同调控机制

来自某研究团队的研究人员通过构建可调控突变率和拷贝数的实验性多拷贝质粒进化系统OrthoRep，揭示了低拷贝数促进有益等位基因富集、高拷贝数维持等位基因多样性的进化规律，为理解质粒介导的基因适应性进化提供了新见解。

　　

多拷贝质粒在自然界广泛存在，是微生物传播有益性状的常见策略。然而由于难以实验操控质粒拷贝数和突变率等关键参数，质粒对编码基因进化的支持机制尚不明确。研究人员在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)连续进化系统OrthoRep中开发了拷贝数控制策略，通过调控条件必需基因在不同拷贝数和突变率条件下的进化过程，发现低拷贝数环境能加速有益等位基因(beneficial alleles)的富集，而高拷贝数则通过维持等位基因多样性(allelic diversity)增强系统稳健性。研究还观察到高拷贝数会延缓有害突变的清除，并增加非功能性等位基因(non-functional alleles)在进化过程中的"搭便车"现象。该研究阐明了质粒拷贝数、突变率与进化结果之间的精妙关系，不仅揭示了多拷贝质粒编码基因的适应性动态，更将OrthoRep系统确立为研究质粒进化的多功能工具平台。