Масатоси Нэй (根井正利, Нэй Масатоси , 2 января 1931 — 18 мая 2023) — американский биолог-эволюционист японского происхождения .
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 опубликовал свою первую статью по математике селекции растений в том же году. [1] В 1959 году он получил докторскую степень в Киотском университете по количественной генетике для улучшения сельскохозяйственных культур. [1]
В течение следующего десятилетия Ней работал в Японии, в том числе в качестве научного сотрудника Национального института радиологических наук, прежде чем эмигрировать в Соединенные Штаты в 1969 году. [1]
С 1969 по 1972 год Ней был доцентом и профессором биологии в Университете Брауна, а с 1972 по 1990 год — профессором популяционной генетики в Центре демографической и популяционной генетики Научного центра здравоохранения Техасского университета в Хьюстоне (UTHealth).
Позднее он был профессором биологии имени Эвана Пью в Университете штата Пенсильвания и директором Института молекулярной эволюционной генетики, работая там с 1990 по 2015 год.
С 2015 года Ней работал на кафедре биологии в Университете Темпл в качестве приглашенного профессора кафедры Лоры Х. Карнелл.
Действуя в одиночку или работая со своими учениками, он непрерывно развивал статистические методы изучения молекулярной эволюции с учетом открытий в молекулярной биологии . Он также разработал концепции эволюционной теории и выдвинул теорию эволюции, вызванной мутациями . [1]
Вместе с Уолтером Фитчем Ней стал соучредителем журнала «Молекулярная биология и эволюция» в 1983 году и Общества молекулярной биологии и эволюции в 1993 году. [2]
Ней был первым, кто математически показал, что при наличии взаимодействия генов естественный отбор всегда имеет тенденцию усиливать интенсивность сцепления между генетическими локусами или поддерживать те же самые отношения сцепления. [3] Затем он заметил, что среднее значение рекомбинации на геном, как правило, ниже у высших организмов, чем у низших, и приписал это наблюдение своей теории модификации сцепления. [4] Недавние молекулярные данные указывают на то, что многие наборы взаимодействующих генов, такие как гены Hox, гены иммуноглобулинов и гены гистонов, часто существовали как кластеры генов в течение длительного эволюционного времени. Это наблюдение также можно объяснить его теорией модификации сцепления. Он также показал, что, в отличие от аргумента RA Fisher , вредные мутации могут довольно быстро накапливаться на Y-хромосоме или дублировать гены в конечных популяциях. [5] [6]
В 1969 году, учитывая скорость замены аминокислот, дупликации генов и инактивации генов, он предсказал, что высшие организмы содержат большое количество дублирующихся генов и нефункциональных генов (теперь называемых псевдогенами ). [7] Это предсказание оказалось верным, когда в 1980-х и 1990-х годах было обнаружено множество мультигенных семейств и псевдогенов.
Его заметным вкладом в начале 1970-х годов стало предложение новой меры генетического расстояния (расстояние Нея) между популяциями и ее использование для изучения эволюционных взаимоотношений популяций или близкородственных видов. [8] Позднее он разработал другую меру расстояния, названную D A , которая подходит для нахождения топологии филогенетического дерева популяций. [9] Он также разработал статистику измерения степени дифференциации популяции для любых типов систем спаривания с использованием меры G ST . [10] В 1975 году он и его коллеги представили математическую формулировку эффектов бутылочного горлышка популяции и прояснили генетический смысл эффектов бутылочного горлышка. [11] В 1979 году он предложил статистическую меру, названную нуклеотидным разнообразием , [12] которая в настоящее время широко используется для измерения степени нуклеотидного полиморфизма. Он также разработал несколько различных моделей видообразования и пришел к выводу, что репродуктивная изоляция между видами происходит как пассивный процесс накопления мутаций межвидовой несовместимости [13] [14]
В начале 1960-х и 1970-х годов существовали большие споры по поводу механизма эволюции белков и поддержания полиморфизма белков. Ней и его коллеги разработали различные статистические методы для проверки нейтральной теории молекулярной эволюции с использованием данных полиморфизма. Их анализ распределения частот аллелей, взаимосвязи между средней гетерозиготностью и дивергенцией белков между видами и т. д. показал, что большую часть полиморфизма белков можно объяснить нейтральной теорией. [15] [16] Единственным исключением были локусы главного комплекса гистосовместимости (MHC), которые показывают необычайно высокую степень полиморфизма. По этим причинам он принял нейтральную теорию эволюции. [16] [17]
Используя свою теорию генетического расстояния, он и А. К. Ройчаудхури показали, что генетическая изменчивость между европейцами, азиатами и африканцами составляет всего около 11 процентов от общей генетической изменчивости человеческой популяции. Затем они подсчитали, что европейцы и азиаты разошлись около 55 000 лет назад, а эти две популяции разошлись с африканцами около 115 000 лет назад. [18] [19] Этот вывод был поддержан многими более поздними исследованиями с использованием большего количества генов и популяций, и оценки, по-видимому, все еще примерно верны. Это открытие можно считать ранним указанием на теорию происхождения человека из Африки . [ необходима цитата ]
Около 1980 года Ней и его студенты начали исследование вывода филогенетических деревьев на основе данных о расстоянии. В 1985 году они разработали статистический метод для проверки точности филогенетического дерева путем изучения статистической значимости длин внутренних ветвей. Затем они разработали методы присоединения соседей и минимальной эволюции вывода дерева. [20] [21] Они также разработали статистические методы для оценки эволюционного времени из молекулярных филогений. В сотрудничестве с Судхиром Кумаром и Коитиро Тамурой он разработал широко используемый пакет компьютерных программ для филогенетического анализа под названием MEGA . [22]
Группа Нея изобрела простой статистический метод для обнаружения положительного дарвиновского отбора путем сравнения числа синонимичных нуклеотидных замен и несинонимичных нуклеотидных замен. [23] Применив этот метод, они показали, что исключительно высокая степень полиморфизма последовательностей в локусах MHC вызвана сверхдоминантным отбором. [24] Хотя позже были разработаны различные статистические методы для этого теста, их оригинальные методы все еще широко используются. [25]
Ней и его ученики изучали эволюционные закономерности большого количества мультигенных семейств и показали, что они, как правило, развиваются по модели процесса рождения-смерти . [26] В некоторых семействах генов этот процесс происходит очень быстро, вызван случайными событиями дупликации и удаления генов и генерирует геномный дрейф числа копий генов. Ней долгое время придерживался мнения, что движущей силой эволюции являются мутации, включая любые типы изменений ДНК (нуклеотидные изменения, хромосомные изменения и дупликация генома), и что естественный отбор — это в первую очередь сила, устраняющая менее приспособленные генотипы (т. е. теория эволюции, вызванной мутациями). [16] [25] Он провел статистический анализ эволюции генов, контролирующих фенотипические признаки, такие как иммунитет и обонятельное восприятие, и получил доказательства, подтверждающие эту теорию. [25]
Масатоси Ней родился в 1931 году в Японии, и его пожизненный интерес к биологии и генетике, возможно, коренится в его воспитании на ферме, в семье фермеров. [1] После получения степени бакалавра и доктора наук в Японии, Ней эмигрировал в Соединенные Штаты в 1969 году. [1] Ней был женат, имел двух детей и двух внуков, любил слушать классическую музыку и заниматься топиарием. [1] В 2014 году Ней перенес инсульт и переехал в Нью-Джерси после выхода на пенсию из Университета штата Пенсильвания. [1] Ней умер в Морристауне, штат Нью-Джерси, 18 мая 2023 года в возрасте 92 лет. [27] [28] [1]
