Разработан новый метод исследования эволюции в реальном времени

 


Ранее ученым уже удалось получить статические «снимки» генных последовательностей более 100 видов бактерий, но в новом исследовании показано развитие их генных аппаратов в динамике.

Новая технология позволила регистрировать эволюцию бактерии Escherichia coli в течение всего нескольких дней, сообщает Sciencedaily. Описанные новые полные генные последовательности, появляющиеся при адаптации бактерий к новым условиям, напоминают «записи» эволюционного прошлого, подобные тем, что сохранились в окаменелостях.

До сих пор ученые могли судить об эволюционных изменениях генома, либо наблюдая за мутациями лишь небольшого числа генов, либо ожидая, пока эти мутации не проявятся в фенотипе – наборе внешних признаков эволюционировавшего организма. Новая технология «сравнительного геномного секвенсирования» (comparative genomic sequencing technology), разработанная компанией NimbleGen Systems Inc. в Мэдисоне (штат Висконсин), позволяет наблюдать адаптивные изменения полного набора генов.

В ходе экспериментов ученые выращивали культуру эшерихий на средах на основе глицерина (бедных питательных веществами), которые индуцировали появление мутантов. Затем их генные последовательности изучались для выявления тех мутаций, которые обеспечивали более быстрый рост, т. е. отвечали за успех эволюционной адаптации к условиям среды.

В результате были выявлены две мутации, при которых бактерии росли намного быстрее, чем их «нормальные» сородичи. В тех случаях, когда у эшерихий появлялись обе эти мутации, скорость роста микробов была выше в 150 раз.

Предположительно, мутации, проявившиеся в эксперименте, явились результатом ошибок в копировании ДНК дочерних клеток. Новая технология позволила сравнить полные генные последовательности бактерий-мутантов и точно выяснить, какие именно участки ДНК подверглись изменениям.

По мнению ученых, этот сравнительно простой подход может стать мощным инструментом не только для изучения теоретических проблем эволюции, но и для выявления тех генов или их мутаций, наличие которых обеспечивает бактериям свойства, полезные для человека. Затем, как считают исследователи, можно будет направить эволюцию микробов в нужное нам русло.

Источник: CNews.ru