Evolution of Amino Acid Propensities under Stability-Mediated Epistasis
Notice bibliographique
Résumé
Site-specific amino acid preferences are influenced by the genetic background of the protein. The preferences for resident amino acids are expected to, on average, increase over time because of replacements at other sites-a nonadaptive phenomenon referred to as the "evolutionary Stokes shift." Alternatively, decreases in resident amino acid propensity have recently been viewed as evidence of adaptations to external environmental changes. Using population genetics theory and thermodynamic stability constraints, we show that nonadaptive evolution can lead to both positive and negative shifts in propensities following the fixation of an amino acid, emphasizing that the detection of negative shifts is not conclusive evidence of adaptation. By examining propensity shifts from when an amino acid is first accepted at a site until it is subsequently replaced, we find that ≈50% of sites show a decrease in the propensity for the newly resident amino acid while the remaining sites show an increase. Furthermore, the distributions of the magnitudes of positive and negative shifts were comparable. Preferences were often conserved via a significant negative autocorrelation in propensity changes-increases in propensities often followed by decreases, and vice versa. Lastly, we explore the underlying mechanisms that lead propensities to fluctuate. We observe that stabilizing replacements increase the mutational tolerance at a site and in doing so decrease the propensity for the resident amino acid. In contrast, destabilizing substitutions result in more rugged fitness landscapes that tend to favor the resident amino acid. In summary, our results characterize propensity trajectories under nonadaptive stability-constrained evolution against which evidence of adaptations should be calibrated.
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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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».