RNAの可塑性は変動環境への進化的応答として生じる

表現型可塑性とは、単一の遺伝子型が複数の異なる表現型を生み出す能力を指す。計算上扱いやすいRNA二次構造の遺伝子型・表現型（GP）写像を用い、各遺伝子型に対応する二次構造のボルツマン分布によってRNAの表現型可塑性をモデル化する。GP写像上で環境を周期的に切り替える進化シミュレーションにより、RNAの表現型がこうした変動に適応し、最適な可塑性へと向かいうることを明らかにする。最適な表現型では、異なる構造がほぼ等しく、かつ支配的なボルツマン確率を示し、それぞれの構造が交互に現れる各環境における最適度の高い構造に対応する。本研究の知見は、広く見られる生物学的現象である表現型可塑性が、RNA二次構造にとって変動環境への根本的な進化的応答であることを示す。また、中立的浮動のみでは生じにくい最適な可塑性を示す、自然進化した機能性RNAも見いだしており、変動環境における機能的意義が示唆される。

https://doi.org/10.1101/2024.10.02.614758