Gene Functional Trade-Offs and the Evolution of Pleiotropy
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Notice bibliographique
Résumé
Pleiotropy is the property of genes affecting multiple functions or characters of an organism. Genes vary widely in their degree of pleiotropy, but this variation is often considered a by-product of their evolutionary history. We present a functional theory of how pleiotropy may itself evolve. We consider genes that contribute to two functions, where contributing more to one function detracts from allocation to the second function. We show that whether genes become pleiotropic or specialize on a single function depends on the nature of trade-offs as gene activities contribute to different traits and on how the functionality of these traits affects fitness. In general, when a gene product can perform well at two functions, it evolves to do so, but not when pleiotropy would greatly disrupt each function. Consequently, reduced pleiotropy should often evolve, with genes specializing on the trait that is currently more important to fitness. Even when pleiotropy does evolve, not all genes are expected to become equally pleiotropic; genes with higher levels of expression are more likely to evolve greater pleiotropy. For the case of gene duplicates, we find that perfect subfunctionalization evolves only under stringent conditions. More often, duplicates are expected to maintain a certain degree of functional redundancy, with the gene contributing more to trait functionality evolving the highest degree of pleiotropy. Gene product interactions can facilitate subfunctionalization, but whether they do so depends on the curvature of the fitness surface. Finally, we find that stochastic gene expression favors pleiotropy by selecting for robustness in fitness components.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle