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蛋白质编码基因的同义突变不会改变蛋白质序列，因此通常被认为是中性或接近中性的。2022年6月8日，密歇根大学张建之团队在Nature 在线发表题为“Synonymous mutations in representative yeast genes are mostly strongly non-neutral”的研究论文，该研究为了通过实验验证这一假设，构建了 8,341 个酵母突变体，每个突变体在 21 个具有不同功能和表达水平的内源基因之一中携带同义、非同义或无义突变，并测量了它们在丰富培养基中相对于野生型的适应性。四分之三的同义突变导致适应度显著降低，同义突变和非同义突变之间适应度效应的分布总体相似——尽管不相同。同义和非同义突变都经常干扰突变基因的 mRNA 表达水平，干扰程度部分预测了适应度效应。在其他环境中的调查显示，非同义突变体的跨环境适应度变化比同义突变体更大，尽管它们在每个环境中的适应度分布相似，这表明在不断变化的环境中，与同义突变体相比，较小比例的非同义突变体始终是无害的，以允许固定，可能解释了非同义突变比同义突变率低得多的普遍观察结果。大多数同义突变的强烈非中性性，如果它适用于其他基因和其他生物体，则需要重新检查关于突变、选择、有效种群规模、分歧时间和疾病机制的大量生物学结论，这些结论依赖于假设同义突变是中性的。最后，威斯康星大学麦迪逊分校Nathaniel Sharp在Nature 在线发表题为“Mutations matter even if proteins stay the same”的述评论文，指出突变对酵母适应性的影响相似，无论它们是否改变了突变基因编码的蛋白质序列。
1960 年代遗传密码的破解揭示了蛋白质编码基因中四分之一到三分之一的单核苷酸突变不会改变蛋白质序列。尽管这些同义突变并非严格中性，因为它们可以影响许多过程，例如转录因子结合、转录、pre-mRNA 剪接、mRNA 折叠和稳定性、翻译起始、效率和准确性以及共翻译蛋白质折叠，但绝大多数同义突变被认为至少是中性的，与同义突变相反，非同义突变会改变蛋白质序列并经常影响适应度。除了人口和进化生物学外，在推断突变率、模式和机制、测试自然选择、估计有效种群大小 (Ne) 和通常在保护政策制定中考虑的中性遗传多样性时，广泛假设同义突变的中性或接近中性，并确定进化事件的日期，例如种群或物种分化以及基因或基因组复制。这一假设也将疾病的机制研究从同义突变转移开来。S-CDK可以驱动有丝分裂进入但不能完成有丝分裂（图源自Nature ）然而，已知一些同义突变会影响适应度超过 1%。一些报告已经证明了同义和非同义突变的可比适应性效应。然而，这些报告要么基于相对较少的基因和突变，要么基于许多可能不代表随机突变的天然多态性。在这里，该研究通过测量出芽酵母酿酒酵母中 21 个基因中数千个编码突变的适应度效应来测试同义突变的近中性。该研究为了通过实验验证这一假设，构建了 8,341 个酵母突变体，每个突变体在 21 个具有不同功能和表达水平的内源基因之一中携带同义、非同义或无义突变，并测量了它们在丰富培养基中相对于野生型的适应性。四分之三的同义突变导致适应度显著降低，同义突变和非同义突变之间适应度效应的分布总体相似——尽管不相同。同义和非同义突变都经常干扰突变基因的 mRNA 表达水平，干扰程度部分预测了适应度效应。在其他环境中的调查显示，非同义突变体的跨环境适应度变化比同义突变体更大，尽管它们在每个环境中的适应度分布相似，这表明在不断变化的环境中，与同义突变体相比，较小比例的非同义突变体始终是无害的，以允许固定，可能解释了非同义突变比同义突变率低得多的普遍观察结果。大多数同义突变的强烈非中性性，如果它适用于其他基因和其他生物体，则需要重新检查关于突变、选择、有效种群规模、分歧时间和疾病机制的大量生物学结论，这些结论依赖于假设同义突变是中性的。https://www.nature.com/articles/s41586-022-04823-w
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