SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:uu-422368"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:uu-422368" > Mutational Pathways...

Mutational Pathways and Trade-Offs Between HisA and TrpF Functions : Implications for Evolution via Gene Duplication and Divergence

Lundin, Erik (författare)
Uppsala universitet,Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi
Näsvall, Joakim (författare)
Uppsala universitet,Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi
Andersson, Dan I. (författare)
Uppsala universitet,Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi
 (creator_code:org_t)
2020-10-14
2020
Engelska.
Ingår i: Frontiers in Microbiology. - : Frontiers Media SA. - 1664-302X. ; 11
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • When a new activity evolves by changes in a pre-existing enzyme this is likely to reduce the original activity, generating a functional trade-off. The properties of this trade-off will affect the continued evolution of both functions. If the trade-off is strong, gene duplication and subsequent divergence would be favored whereas if the trade-off is weak a bi-functional enzyme could evolve that performs both functions. We previously showed that when a bi-functional HisA enzyme was evolved under selection for both HisA and TrpF functions, evolution mainly proceeded via duplication-divergence and specialization, implying that the trade-off is strong between these two functions. Here, we examined this hypothesis by identifying the mutational pathways (i.e., the mutational landscape) in the Salmonella enterica HisA enzyme that conferred a TrpF-like activity, and examining the trade-offs between the original and new activity. For the HisA enzyme there are many different paths toward the new TrpF function, each with its own unique trade-off. A total of 16 single mutations resulted in HisA enzyme variants that acquired TrpF activity and only three of them maintained HisA activity. Twelve mutants were evolved further toward increased TrpF activity and during evolution toward improved TrpF activity the original HisA activity was completely lost in all lineages. We propose that, aside from various relevant ecological factors, two main genetic factors influence whether evolution of a new function proceeds via duplication – divergence (specialization) or by evolution of a generalist: (i) the relative mutation supply of the two pathways and (ii) the shape of the trade-off curve between the native and new function.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Mikrobiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Microbiology (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Evolutionsbiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Evolutionary Biology (hsv//eng)

Nyckelord

duplication
divergence
trade-off
HISA
TrpF
Salmonella enterica
bi-functional
Biology with specialization in Molecular Evolution
Biologi med inriktning mot molekylär evolution
Biology with specialization in Microbiology
Biologi med inriktning mot mikrobiologi

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Lundin, Erik
Näsvall, Joakim
Andersson, Dan I ...
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Biologi
och Mikrobiologi
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Biologi
och Evolutionsbiolog ...
Artiklar i publikationen
Frontiers in Mic ...
Av lärosätet
Uppsala universitet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy