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Many roads lead to Rome: Neutral phenotypes in microorganisms.
Journal of Experimental Zoology-B: Molecular and Developmental Evolution ( IF 2.2 ) Pub Date : 2019-10-16 , DOI: 10.1002/jez.b.22909
Vidyanand Nanjundiah 1, 2
Affiliation  

John Bonner pointed out that microorganisms differ in several ways, some of which may reflect neutral phenotypic evolution. For making his case, Bonner referred to interspecies differences and morphological traits. Here we consider intraspecies differences and physiological traits. As a case-study, we examine the production of an extracellular cyclic 3 ' ,5 ' monophosphate phosphodiesterase in the cellular slime mold Dictyostelium discoideum. Temporal profiles of phosphodiesterase activity differ significantly between wild-type strains. From that we argue that the inference drawn initially from studies on a single wild-type, namely that the profile displayed by it pointed to an adaptive role, was mistaken. We generalize the conclusion to suggest that physiological differences exhibited by microorganisms of the same species may, but need not, reflect adaptations to different environments. Rather, the differences could be related to the fact that microorganisms live in groups whose composition can vary between homogeneous (clonal) and heterogeneous (polyclonal). More than one physiological profile is consistent with the normal development of the group in a given environment; the alternatives are neutral. When studying microbial physiology and behavior, it is expected that the observations are made on a clonal population; genetic (and so phenotypic) heterogeneity is carefully guarded against. As the example from D. discoideum shows, an unintended consequence of overlooking phenotypic heterogeneity is that one can fall into the trap of accepting a seemingly plausible, but possibly erroneous, adaptive explanation for a "normal" wild-type phenotype.

中文翻译:

通往罗马的道路很多:微生物的中性表型。

约翰·邦纳(John Bonner)指出,微生物在几种方面存在差异,其中某些可能反映了中性表型的演变。为了阐明自己的观点,Bonner提到了种间差异和形态特征。在这里,我们考虑种内差异和生理特征。作为案例研究,我们检查了细胞粘液霉菌盘基网柄菌中的细胞外环状3',5'单磷酸磷酸二酯酶的产生。磷酸二酯酶活性的时间谱在野生型菌株之间显着不同。因此,我们认为,最初对单个野生型的研究得出的推论是错误的,即它所显示的概况指向适应性作用。我们得出结论,认为相同物种的微生物可能会表现出生理差异,但不必反映对不同环境的适应。相反,差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。反映对不同环境的适应。相反,差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。反映对不同环境的适应。相反,差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。相反,差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。相反,差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。这些差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。这些差异可能与以下事实有关:微生物生活在其组成可能在同质(克隆)和异质(多克隆)之间变化的组中。在给定环境中,一个以上的生理特征与该群体的正常发育是一致的;替代方案是中性的。在研究微生物生理学和行为时,预期观察是在克隆种群上进行的。小心地防止遗传(以及表型)异质性。正如来自D. discoideum的例子所示,忽略表型异质性的意外结果是,人们可能陷入接受“正常”野生型表型看似合理但可能错误的适应性解释的陷阱。
更新日期:2019-11-01
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