阿卜杜拉国王科技大学 利用建立在合理假设基础上并在小心控制下进行的计算机模拟，计算生物科学家可以模拟真实的生物条件
从最初的创始种群(古代阶段)开始，他们可以将种群进化几千代以发展中间阶段，然后将该代再进化几千代以发展衍生阶段
信用:KAUSTAnastasia Serin 对经过数万代进化的细胞的计算机模拟揭示了为什么一些生物保留了一种废弃的开关机制，这种机制在严重的压力下会打开，改变它们的一些特性
保持这种“隐藏”开关是生物体在正常条件下保持高度基因表达稳定性的一种手段
番茄角虫幼虫在温暖地区是绿色的，使伪装更容易，但在较冷的温度下是黑色的，这样它们可以吸收更多的阳光
这种现象在一些生物中发现，被称为表型转换
这种开关通常是隐藏的，在危险的基因或环境变化时被激活
科学家通常通过研究生物在不同环境下经历的几代变化来研究这一过程
例如，几年前，一个团队培育了几代烟草角虫幼虫，以观察和诱导颜色变化，类似于发生在它们的番茄角虫亲戚身上的颜色变化
“计算机模拟，当建立在合理的假设基础上，并在谨慎的控制下进行时，是模拟真实情况的非常强大的工具，”考斯特计算生物科学家高欣说
“这有助于科学家观察和理解通过湿实验室实验很难或不可能观察到的原理
" 高和KAUST研究科学家Hiroyuki Kuwahara设计了一个1000种无性微生物进化的计算机模拟
每种生物都有一个基因回路模型来调节特定蛋白质X的表达
模拟使种群进化了90，000代
最初的创始种群具有相同的非开关基因回路，并在稳定的条件下进化了30，000多代，统称为古代种群
接下来的30，000代，称为中间群体，暴露在每20代转换一次的波动环境中
最后的30，000代，即衍生群体，暴露在稳定的环境中
在稳定的环境中进化的古种群和衍生种群中的个体，都具有为稳定而优化的基因表达水平
但它们是不同的:古代群体的稳定性不涉及表型转换，而衍生群体则涉及
库瓦哈拉解释说，这种差异源于中间群体，在中间群体中，为了应对波动的环境，人们倾向于转换工作
模拟结果表明，生物群体通过逐渐启用低阈值开关(在波动环境中容易切换)来维持其开关机制的长期环境稳定性，而在环境更加稳定时则启用高阈值开关
库瓦哈拉说，这比通过微小的突变回到非转换状态要容易得多
“相反，我们最终得到了一种‘隐藏的’表型转换，它就像一个进化电容器，储存遗传变异，并在发生实质性扰动时释放替代表型，”库瓦哈拉说
该团队下一步计划使用计算机模拟来研究更复杂的生物系统，同时还与进行湿实验室实验的研究人员进行交互式合作
他们的目标是开发可以通过实验验证的理论框架
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