Уровень популяции

Модель показывает, что трансформация (замена одного или нескольких своих генов случайно выбранными гомологичными генами из генофонда популяции): 1) повышает эффективность положительного и отрицательного отбора, 2) позволяет организмам при той же скорости мутирования иметь больше генов в геноме, не подвергаясь генетическому вырождению.

Например, если при тех же параметрах позволить организмам осуществлять трансформацию, то наблюдается следующее:

ДЕМОНСТРАЦИЯ (20 генов; показать, что без трансформации – вырождение, от которого спасает даже очень небольшой (0.011) уровень трансформации). Но еще лучше – при замене 30-50% генов.

Показать, что с трансформацией 0,5 можно иметь 65 генов, а без нее – только 16.

Первые выводы:

· При любом NG и спустя любое число поколении Favg оказывается выше, чем без возможности трансформации. Иными словами, горизонтальный генетический обмен (трансформация) успешно противостоит генетическому вырождению (очевидно, посредством повышения эффективности отбора генов).

· NGmax с трансформацией всегда оказывается значительно выше, чем без нее. Иными словами горизонтальный генетический обмен позволяет организмам иметь больше полезных генов в геноме при той же скорости мутирования и прочих параметрах.

На слайде показана зависимость Favg (спустя 200 поколений) от TR (при тех же параметрах). Видно, что оптимальной для популяции является частота трансформации около 0.3 – 0.5, что соответствует замене каждой особью в каждом поколении 30-50% собственных генов случайно выбранными гомологичными генами других особей.

Здесь показана зависимость максимально допустимого числа генов в геноме, при котором не происходит генетического вырождения, от частоты трансформации.

Хорошо видно, что горизонтальный обмен позволяет организмам радикально увеличить число генов в геноме, не подвергаясь риску генетического вырождения. При данном наборе параметров без ГГО они могут позволить себе иметь лишь 16 генов, с небольшим ГГО (TR=0,1) это число возрастает до 40, а при TR = 0.4 - 0.5 до 70, т.е. более чем в 4 раза!

Таким образом, ГГО (трансформация) потенциально дает возможность:

· значительно повысить эффективность отбора и тем самым

· защититься от генетического вырождения и 3) увеличить число полезных генов в геноме.