细菌物种的遗传结构通常以克隆谱系等人口过程进行解释,但也可以反映自然选择,从而提供功能和生态洞察。克雷伯氏肺炎杆菌 (KP) 在全球范围内有效传播,并具有高重组率,这应该导致该物种具有良好的基因库。然而,基于不同KP菌株的系统发育含有一个“脊骨”。这一结构反映出一种变异成分,其中主成分分析( PCA )中的第一个成分 (PC1) 解释了16.8%的总变异。我们提出该成分反映了由对定量遗传性状进行的多元选择所产生的“细菌生态梯度”。我们模拟了具有多基因定量性状的细菌群体的进化,其中具有极端性状值的菌株具有小优势。这些模拟可以重现我们的KP PCA结果及其遗传多样性的其他特征。除了为系统发育脊骨提供解释外,我们的结果还提供了对KP等物种如何通过对性状的更强选择或基因流减少而进行物种形成的洞察。我们关于KP中存在细菌生态梯度的假说提出了两个问题,即其背后的性状以及为何该性状在多元选择下?与PC1强关联的基因提供了一些线索,最顶尖位点编码Kpa纤毛。如果该特征存在,其识别应有助于对自然细菌种群中定量遗传性状的选择进行深入分析,而这在微生物学中大多未被研究,除了在抗生素抗性这个非典型背景下。
刘等 (周) 研究了这个问题。