This allowed us to directly
estimate fitness differences between evolved strains, and to
quantify the relative fitness of competent and non-competent
populations under benign and periodically stressed conditions.
In contrast to the expectation that competence accelerates
adaptation, we found instead that evolved competent populations
of S. pneumoniae were significantly less fit than non-competent
populations (Fig. 1, restricted maximum likelihood (REML) mixed
model compared to 0: t =22.22; p,0.001). This evolutionary cost
of competence corresponds to a fitness difference between evolved
populations of ,0.098/hr, which implies that under benign
conditions the effects of competence on adaptation are significantly
negative. By contrast, the relative fitness of competent and
non-competent populations evolved in the presence of periodic
stress was indistinguishable (Fig. 1, REML mixed model compared
to 0: t =20.18; p = 0.741) indicating that these conditions
significantly offset the evolutionary costs of competence (REML
mixed model: F = 2.077; p= 0.017).
Exposure to periodic stress could offset the costs of competence
by increasing adaptation of competent cells and/or by reducing
the rate of adaptation of non-competent cells. The results from
competition assays support both explanations. When we estimated
the relative fitness of stressed versus unstressed competent cells we
found that stressed populations were significantly more fit
(,0.052/hr) than populations evolved in an unstressed environment
(Fig. 1, REML mixed model compared to 0: t =1.27; onetailed
p = 0.045). By contrast, we found the reverse relationship for
non-competent cells, and of roughly equal magnitude; stressed
non-competent populations were significantly less fit (,0.067/hr)
than populations evolved in an unstressed environment (Fig. 1,
REML mixed model compared to 0: t =21.67; one-tailed
p = 0.012). The sum of these two effects on the rate of adaptation,
i.e. the benefit for stressed competent populations and the cost for
stressed non-competent populations, is similar to the ,0.098/hr
cost for competent cells noted above (Fig. 1). The benefits to
competence of stress therefore arise in two ways: by increasing
adaptation of competent cells and by enabling competent cells to
avoid fitness reductions attributable to exposure to stress.
นี้ให้เราไปตรง
ฟิตความแตกต่าง ระหว่างสายพันธุ์ evolved และการประเมิน
กำหนดปริมาณการออกกำลังกายสัมพันธ์อำนาจ และ อำนาจไม่ใช่
ประชากรภาย ใต้อ่อนโยน และเป็นระยะ ๆ เน้นเงื่อนไข
ตรงข้ามความคาดหวังที่เพิ่มความเร็วความสามารถ
ปรับ เราพบแทนที่พัฒนาประชากรอำนาจ
ของ s ได้ pneumoniae ไม่น้อยมากพอดีกว่าไม่ใช่อำนาจ
ประชากร (Fig. 1 มีข้อจำกัดสูงสุดโอกาส (REML) ผสม
รุ่นเปรียบเทียบกับ 0: t = 22.22; p, 0.001) ต้นทุนนี้วิวัฒนาการ
สายงานสอดคล้องกับการออกกำลังกายพัฒนาความแตกต่างระหว่าง
ประชากรของ 0.098/hr ซึ่งหมายถึงที่ภายใต้อ่อนโยน
สภาพผลกระทบของความสามารถปรับตัวได้อย่างมีนัยสำคัญ
ลบ โดยคมชัด ออกกำลังกายสัมพันธ์ของอำนาจ และ
พัฒนาประชากรไม่เชี่ยวชาญในต่อหน้าของงวด
เครียดถูกจำแนกไม่ได้ (Fig. 1, REML รุ่นผสมเทียบ
0: t = 20.18; p = 0.741) เพื่อระบุว่า เงื่อนไขเหล่านี้
มากตรงข้ามกับต้นทุนที่วิวัฒนาการของความสามารถ (REML
แบบผสมรุ่น: F = 2.077; p = 0.017) .
สัมผัสกับความเครียดเป็นครั้งคราวอาจตรงข้ามกับต้นทุนของความสามารถ
โดยการเพิ่มการปรับตัว ของเซลล์ที่มีอำนาจ และ/หรือ โดยการลด
อัตราการปรับตัวของเซลล์ที่ไม่มีอำนาจได้ ผลลัพธ์จาก
assays แข่งขันสนับสนุนคำอธิบายทั้งสอง เมื่อเราประเมิน
ฟิตญาติของเน้นกับเซลล์ unstressed อำนาจเรา
พบว่า ประชากรเครียดได้พอดีมาก
(,0.052/hr) มากกว่าประชากรพัฒนาในสภาพแวดล้อม unstressed
(Fig. 1, REML ผสมแบบจำลองเปรียบเทียบกับ 0: t = 1.27; onetailed
p = 0.045) โดยคมชัด เราพบความสัมพันธ์ย้อนกลับใน
เซลล์ไม่ใช่อำนาจ และ ขนาดเท่าประมาณ เน้น
ประชากรที่ไม่ใช่พนักงานเจ้าหน้าที่มีน้อยมากพอดี ( 0.067/hr)
กว่าประชากรพัฒนาในสภาพแวดล้อม unstressed (Fig. 1,
รุ่นผสม REML เมื่อเทียบกับ 0: t = 21.67 ด้านเดียว
p = 0.012) ผลรวมของสองผลอัตราของ adaptation,
i.e ประโยชน์สำหรับเน้นประชากรอำนาจและทุนสำหรับ
เน้นประชากรไม่ใช่อำนาจ คล้ายกับ 0.098/hr
ต้นทุนสำหรับเซลล์เชี่ยวชาญตั้งข้อสังเกตข้างต้น (Fig. 1) ประโยชน์
ความสามารถความเครียดจึงเกิดขึ้นในสองวิธี: โดยการเพิ่ม
ปรับตัว ของเซลล์ที่เชี่ยวชาญ และโดยเซลล์มีอำนาจ
หลีกเลี่ยงการออกกำลังกายลดความเสี่ยงความเครียดรวมกัน
การแปล กรุณารอสักครู่..
