RNAウイルスの進化：集団遺伝学の見解

RNAウイルスは、集団遺伝学の理論的枠組みの下で進化を研究するための優れた実験モデルです。この論文を適切に正当化するために、進化の研究に関連するRNAウイルスのいくつかの特性を導入しました。一方、人口遺伝学は進化の還元論的理論です。遺伝子型と表現型空間内および間の変換法則について考慮したり、単純な仮定を行っていません。ただし、表現型空間は、より高いDNAベースの生物よりもはるかに直線的な方法で遺伝子型空間にマッピングされるため、RNAウイルスの場合にはそのような法則が最小化されます。実験的条件下では、陰性鎖の非セグメント化されたウイルスである小胞口炎ウイルス（VSV）の適応の程度における有害および有益な突然変異の役割をテストしました。また、人口規模、集団の初期遺伝的変動性、および環境不均一性が、小胞口内炎ウイルスの進化における変異の影響をどのように形成するかを研究しました。最後に、統合的な試みで、RNAウイルスの進化を説明するための半数体生物の古典的な集団遺伝学モデルと比較して、準種理論の長所と短所について説明します。

RNA viruses are excellent experimental models for studying evolution under the theoretical framework of population genetics. For a proper justification of this thesis we have introduced some properties of RNA viruses that are relevant for studying evolution. On the other hand, population genetics is a reductionistic theory of evolution. It does not consider or make simplistic assumptions on the transformation laws within and between genotypic and phenotypic spaces. However, such laws are minimized in the case of RNA viruses because the phenotypic space maps onto the genotypic space in a much more linear way than on higher DNA-based organisms. Under experimental conditions, we have tested the role of deleterious and beneficial mutations in the degree of adaptation of vesicular stomatitis virus (VSV), a nonsegmented virus of negative strand. We also have studied how effective population size, initial genetic variability in populations, and environmental heterogeneity shapes the impact of mutations in the evolution of vesicular stomatitis virus. Finally, in an integrative attempt, we discuss pros and cons of the quasispecies theory compared with classic population genetics models for haploid organisms to explain the evolution of RNA viruses.