Phylogenetic estimation of diversity-dependent biogeographic rates using deep learning
この論文では、深層学習を用いて種多様性に依存した生物地理学的分岐率を推定する新しいモデル「DDGeoSSE」を提案し、カリブ海のアノリトカゲと雲霧林のビブルナム属植物の事例を通じて、局所的な種多様性が分岐動態を形成する上で重要な役割を果たしていることを実証しています。
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この論文では、深層学習を用いて種多様性に依存した生物地理学的分岐率を推定する新しいモデル「DDGeoSSE」を提案し、カリブ海のアノリトカゲと雲霧林のビブルナム属植物の事例を通じて、局所的な種多様性が分岐動態を形成する上で重要な役割を果たしていることを実証しています。
本論文は、硬骨魚類に特有の全ゲノム重複によって生じた嗅覚マーカータンパク質遺伝子対が約 3 億年にわたり冗長性を維持し、ドース効果の制約を通じて非機能化やサブ機能化を伴う分子的多様性を生み出したことを明らかにしたものである。
本研究は、MALDI-CASI-FTICR マススペクトロメトリーを用いた高スループット標的古代タンパク質解析法を開発・検証し、中世大モラヴィア(現チェコ共和国)の遺骨から効率的かつ高精度に生物学的性別を推定できることを示した。
この研究は、33 組の親子対を用いた解析により、フクロウにおいて父親が母親の 2 倍の突然変異を子に伝え、かつ父親の年齢が高いほど変異数が増加することを明らかにし、鳥類における生殖細胞の老化と性差・年齢による突然変異率の影響を実証した。
この研究は、マメ科植物と根粒菌の栄養共生系において、高品質な共生株が希少時にのみ有利となる負の頻度依存選択が働くことで、共生の質の多様性が維持され、環境変化に対する共生系の持続性が説明できることを実証した。
約 20 万回のシミュレーションに基づき、生データから直接学習する機械学習モデル(畳み込みニューラルネットワークなど)は、従来の要約統計量を用いた手法と同程度に硬い選択的スウィープの固定時間を推定できることが示され、単一集団の単一時点の遺伝子型データには、固定時間とスウィープ開始時間をより明確に区別できる未発見のシグナルはほとんど残っていないと結論付けられています。
本論文は、二つの時間スケールを分離する枠組みを導入し、環境変動下において多様性生成レトロエレメント(DGR)が標準的な変異誘導メカニズムよりも高い適応度をもたらす条件を明らかにし、特にヒト腸内バクテロイデスにおける DGR の活性パターンを説明する理論的基盤を提供しています。
この論文は、従来の「農業適応仮説」とは異なり、唾液アミラーゼ遺伝子(AMY1)のコピー数変異は食生活ではなく、主に人類の集団史や系統関係によって説明されることを示唆しています。
本研究は、極限環境への耐性を示す酵母 Kluyveromyces marxianus が、膜輸送体や脂質代謝に関わる遺伝子ファミリーの拡大および適応的変異を通じて、高温や化学的ストレスに対する耐性を獲得した進化的メカニズムを解明したものである。
本論文は、菌根共生における宿主と共生者の共進化の証拠を再検討した結果、系統樹の一致(共分岐)は見られなかったものの、近縁種同士が相互作用する「共系統シグナル」は有意に検出されたことから、従来の共分岐説は誤りであり、形質の適合性に基づく拡散的共進化が実際のプロセスであることを示唆しています。
この論文は、複雑なネットワーク的な遺伝的相互作用(エピタシス)を伴わずとも、非中立変異と中立変異の適切なバランスを持つ単純な加法的形質モデルにおいて、機能的なボトルネックが高確率で生じ得ることを示しています。
この論文は、再組換え率、祖先のヘテロ接合性、有効集団サイズを考慮した離散モデルを提案し、混血集団における祖先ジャンクション(祖先交代)の蓄積に関する解析的期待値を導出するとともに、シミュレーションおよびアフリカ系アメリカ人の実データを用いてその妥当性を検証したことを報告しています。
この研究は、アブラナ科の多倍体植物である落花生とその二倍体祖先種を用いて、アクセシブルなクロマチン領域(ACR)の進化動態を解明し、配列保存性にもかかわらずクロマチンアクセシビリティに多様性が見られることや、新規 ACR の誕生が家系特異的な遺伝子発現バイアスに寄与していることを示しています。
この研究は、高い遺伝的多様性と広範な分布を持つキタウニ(Strongylocentrotus purpuratus)の野生個体群を対象に、9 つの推定逆位変異を同定し、そのうち 3 つが局所適応のシグナルを示すことで、海洋生物における構造的変異が環境適応において重要な役割を果たすことを初めて示したものである。
英国の野生のシジュウカラ個体群における 47 年間のデータ分析により、成鳥の体重減少は温度や餌のタイミングの不一致ではなく、幼少期の競争環境に起因する表現型の可塑性によるものであり、その影響が生涯にわたって持続することが示されました。
この論文は、神経や筋肉を持たない海綿動物(Spongilla lacustris)において、モノアミン類が GPCR 信号伝達を介して収縮細胞を直接制御する、神経系に先立つ原始的なシグナリングシステムが存在することを明らかにしたものである。
本論文は、多遺伝子座データから統計的サポートを伴う最適なトリネットを推定し、それらを統合して種系統ネットワークを構築する新しいアルゴリズム「TriMouNet」を提案し、シミュレーションおよび実データを用いた実験により、従来の連結法よりも低い偽陽性率で交配事象を特定できることを示しています。
この論文は、個体の状態(変異負荷)に応じて自家受粉率を調整する「状態依存型自家受粉」が進化的に有利であり、集団内の交尾様式の多様性や混合交配の維持に寄与することを示しています。
この研究は、交尾学習能力に自然な変異を示す Heliconius melpomene の 2 亜種において、脳および感覚組織のトランスクリプトーム解析を通じて、学習能力の差の遺伝的基盤と、それが生殖隔離や種分化に寄与する可能性を明らかにしたものである。
本研究は、野生のベレットザルにおいて、母親の年齢と社会的地位が出生時の性比や生存率だけでなく、特に娘の社会的統合や息子の依存度といった性差のある社会的発達を通じて、子孫の生涯戦略を形成する重要な役割を果たしていることを示しています。