Введение

Японский американский генетик (1931-2023) Масатоси Неи (根井正利) - американский эволюционный биолог японского происхождения.

Профессиональная жизнь

Масатоси Нэй родился в 1931 году в префектуре Миядзаки, на острове Кюсю, Япония. Он получил степень бакалавра наук в Университете Миядзаки в 1953 году и в том же году опубликовал свою первую статью по математике селекции растений. В 1959 году он закончил докторскую степень в Киотском университете по количественной генетике для улучшения урожая.

Теоретические исследования

Ней первым математически показал, что при наличии взаимодействия генов естественный отбор всегда имеет тенденцию повышать интенсивность связей между генетическими локами или поддерживать те же самые связи. Затем он заметил, что среднее значение рекомбинации на геном обычно ниже у высших организмов, чем у низших организмов, и приписал это наблюдение его теории модификации связей. Последние молекулярные данные указывают на то, что многие наборы взаимодействующих генов, такие как гены Хокс, гены иммуноглобулина и гены гистона, часто существовали в качестве геновых кластеров в течение длительного эволюционного времени. Это наблюдение также может быть объяснено его теорией модификации связей. Он также показал, что, в отличие от аргумента Р. А. Фишера, вредные мутации могут довольно быстро накапливаться на Y-хромосоме или дублировать гены в конечных популяциях. В 1969 году, учитывая скорость замещения аминокислот, дублирования генов и инактивации генов, он предсказал, что высшие организмы содержат большое количество дублированных генов и нефункциональных генов (ныне называемых псевдогенами). Это предсказание оказалось верным, когда в 1980-х и 1990-х годах было обнаружено много многогенных семейств и псевдогенов. Его заметный вклад в начале 1970-х годов - предложение новой меры генетического расстояния (расстояние Неи) между популяциями и его использование для изучения эволюционных отношений популяций или близкородственных видов. Позже он разработал другую меру расстояния, называемую DA, которая подходит для поиска топологии филогенетического дерева популяций. Он также разработал статистику измерения степени дифференциации населения для любых типов системы спаривания с использованием мер GST. В 1975 году он и его коллеги представили математическую формулировку эффектов узкого места в популяции и прояснили генетическое значение узкого места. В 1979 году он предложил статистическую меру, называемую разнообразием нуклеотидов, которая в настоящее время широко используется для измерения степени полиморфизма нуклеотидов. Он также разработал несколько различных моделей видообразования и пришел к выводу, что репродуктивная изоляция между видами происходит как пассивный процесс накопления мутаций межвидовой несовместимости.

Полиморфизм белков и нейтральная теория

В начале 1960-х и 1970-х годов возникли большие споры о механизме эволюции белка и поддержании полиморфизма белка. Ней и его коллеги разработали различные статистические методы для проверки нейтральной теории молекулярной эволюции с использованием данных о полиморфизме. Их анализ распределения частоты аллелей, взаимосвязи между средней гетерозиготностью и дивергенцией белков между видами и т. д. показал, что большая часть полиморфизма белков может быть объяснена нейтральной теорией. Единственным исключением были локации основного комплекса гистосовместимости (MHC), которые демонстрируют чрезвычайно высокую степень полиморфизма. По этим причинам он принял нейтральную теорию эволюции.

Эволюция человека

Используя свою теорию генетической дистанции, он и А. К. Ройчудхури показали, что генетические различия между европейцами, азиатами и африканцами составляют лишь около 11 процентов от общей генетической разницы человеческой популяции. Затем они подсчитали, что европейцы и азиаты расстались около 55 000 лет назад, а эти два населения расстались с африканцами около 115 000 лет назад. Этот вывод был поддержан многими более поздними исследованиями с использованием большого количества генов и популяций, и оценки, по-видимому, все еще примерно верны. Это открытие можно считать ранним признаком теории происхождения человека из Африки.

Молекулярная филогенетика

Около 1980 года Ней и его ученики начали исследование вывода филогенетических деревьев на основе данных о расстоянии. В 1985 году они разработали статистический метод проверки точности филогенетического дерева путем изучения статистической значимости длины внутренних ветвей. Затем они разработали методы соседского соединения и минимальной эволюции дерева. Они также разработали статистические методы оценки эволюционных времен из молекулярных филогенезов. В сотрудничестве с Судир Кумаром и Коичиро Тамурой он разработал широко используемый компьютерный пакет программ для филогенетического анализа под названием MEGA.

МГК локусы и положительный дарвиновский отбор

Группа Неи изобрела простой статистический метод обнаружения положительного дарвиновского отбора путем сравнения количества синонимичных нуклеотидных замещений и несинонимичных нуклеотидных замещений. Применяя этот метод, они показали, что исключительно высокая степень полиморфизма последовательности в MHC-локусах вызвана чрезмерно доминирующим отбором. Хотя впоследствии были разработаны различные статистические методы для этого теста, их первоначальные методы все еще широко используются.