The Rate of Molecular Evolution When Mutation May Not Be Weak
Notice bibliographique
Résumé
Abstract One of the most fundamental rules of molecular evolution is that the rate of neutral evolution equals the mutation rate and is independent of effective population size. This result lies at the heart of the Neutral Theory, and is the basis for numerous analytic approaches that are widely applied to infer the action of natural selection across the genome and through time, and for dating divergence events using the molecular clock. However, this result was derived under the assumption that evolution is strongly mutation-limited, and it has not been known whether it generalizes across the range of mutation pressures or the spectrum of mutation types observed in natural populations. Validated by both simulations and exact computational analyses, we present a direct and transparent theoretical analysis of the Wright-Fisher model of population genetics, which shows that some of the most important rules of molecular evolution are fundamentally changed by considering recurrent mutation’s full effect. Surprisingly, the rate of the neutral molecular clock is found to have population-size dependence and to not equal the mutation rate in general. This is because, for increasing values of the population mutation rate parameter ( θ ), the time spent waiting for mutations quickly becomes smaller than the cumulative time mutants spend segregating before a substitution, resulting in a net deceleration compared to classical theory that depends on the population mutation rate. Furthermore, selection exacerbates this effect such that more adaptive alleles experience a greater deceleration than less adaptive alleles, introducing systematic bias in a wide variety of methods for inferring the strength and direction of natural selection from across-species sequence comparisons. Critically, the classical weak mutation approximation performs well only when θ< 0.1, a threshold that many biological populations seem to exceed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».