The Accumulation of Deleterious Mutations as a Consequence of Domestication and Improvement in Sunflowers and Other Compositae Crops

Seleccionado por: José Luis

Renaut S, Rieseberg LH (2015) The Accumulation of Deleterious Mutations as a Consequence of Domestication and Improvement in Sunflowers and Other Compositae Crops. Molecular Biology and Evolution, 32, 2273–2283.

 

Abstract

       For populations to maintain optimal fitness, harmful mutations must be efficiently purged from the genome. Yet, under circumstances that diminish the effectiveness of natural selection, such as the process of plant and animal domestication, deleterious mutations are predicted to accumulate. Here, we compared the load of deleterious mutations in 21 accessions from natural populations and 19 domesticated accessions of the common sunflower using whole-transcriptome single nucleotide polymorphism (SNP) data. While we find that genetic diversity has been greatly reduced during domestication, the remaining mutations were disproportionally biased towards non-synonymous substitutions. Bioinformatically predicted deleterious mutations affecting protein function were especially strongly over-represented. We also identify similar patterns in two other domesticated species of the sunflower family (globe artichoke and cardoon), indicating that this phenomenon is not due to idiosyncrasies of sunflower domestication or the sunflower genome. Lastly, we provide unequivocal evidence that deleterious mutations accumulate in low recombining regions of the genome, due to the reduced efficacy of purifying selection. These results represent a conundrum for crop improvement efforts. While the elimination of harmful mutations should be a long-term goal of plant and animal breeding programs, it will be difficult to weed them out because of limited recombination.

 

        Envío adjunto el artículo que propongo para nuestro próximo seminario junto con una entrada de The Molecular Ecologist que habla del artículo y que amablemente Alicia me mostró en un reciente viaje

La razón por la cuál elegí este artículo es que muchos de los miembros del seminario tenemos un interés especial en la domesticación y los cambios que ésta ocasiona en el genoma de las especies domesticadas. Tal vez nuestra perspectiva de la domesticación vista desde el humano hace que tengamos un prejuicio que tiende a buscar mutaciones "benéficas" asociadas a la domesticación. Sin embargo en este artículo se demuestra que acompañando a la domesticación, se acumulan una alta proporción de mutaciones deletéreas. Este efecto puede ser explicado por cuellos de botella acompañado de expansiones poblacionales rápidas y un cambio en el entorno selectivo que ocasiona una relajación de la selección sobre algunas regiones genómicas durante la domesticación. Además del enfoque en la "parte deletérea" que trae la consigo la domesticación, algo que me parece interesante para discutir es si se pueden aplicar los mismos parámetros para definir mutaciones deletéreas en especies domesticadas y silvestres. Dado que las especies domesticadas se encuentran en un entorno selectivo principalmente guiado por el hombre, ¿las mutaciones deletéreas no se deberían definir desde la perspectiva de la interacción de la planta con el hombre?

link a la nota en The Molecular Ecologist