Навигация по сайтуНавигация по сайту

Эксперимент по моделированию эволюции

[]

В научном докладе, опубликованном в текущем выпуске журнала Nature, команда исследователей из Мичиганского университета описала применение передовых технологий для изучения десятков тысяч поколений бактерии E. Coli (кишечной палочки). В данном долговременном эксперименте международная команда ученых секвенировала целый геном бактерии E. Coli, чтобы определить гены с полезными мутациями, дающими бактерии преимущества над предками.

Бактерии, принадлежащие разным поколениям, хранились в замороженном состоянии на протяжении 30 лет, а недавно их разморозили, дабы изучить изменения, произошедшие в их ДНК. Подобная практика хранения бактерий позволяет, по мнению Ленски, называть данный эксперимент «неисчерпаемым».

«Удобно, что появляются новые технологии, которых не было, когда я начинал эксперимент в 1988 году, - рассказал Ленски, ставший основателем Научно-технического центра по изучению действующей эволюции (Центр BEACON). – Первый бактериальный геном не был секвенирован вплоть до 1995 года, а теперь в одной научной работе нам удалось определить нуклеотидную последовательность 264 геномов, задействованных только в одном эксперименте».

Команда секвенировала сотни геномов бактерии E. Coli, для того чтобы проследить изменения, происходящие в ДНК на протяжении 50,000 поколений. Исследователи обнаружили более 14,000 изменений, происходивших в 12 популяциях, каждая из которых развивалась по-разному, однако в целом наблюдалось сходство.

Большинство мутаций были сосредоточены в одной субпопуляции генов, в которых эти мутации давали бактериям преимущества. Одним из самых поразительных различий между популяциями стало то, что половина из них мутировала интенсивнее остальных, хотя все популяции были созданы из одного исходного штамма.

«Даже в простейшем микрокосме мы можем изучать эволюцию при помощи бактерий, хранящихся в одинаковых условиях на протяжении многих лет. Мы узнаем больше о темпах и процессах эволюции, - поделился Джеффри Баррик, доцент кафедры молекулярных бионаук в Техасском университете в Остине. – Эти количественные данные важны для человечества, так как это расширяет наши представления о развитии бактерий, особенно в хронических инфекциях и нашем микробиоме.

«Эта работа – плод совместных усилий», - рассказал Ленски. Ноа Рибек, научный сотрудник в Мичиганском университете, разработал математическую теорию для обработки данных. Он создал программное обеспечение для анализа геномов.

Оливер Теналлион из университета Парижа имени Дидро помогал в проведении исследования. Специалисты из Массачусетского университета, Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе, университета Гренобля, института генетики, Национального центра научных исследований во Франции также внесли свой вклад в изучение геномов.

Долговременный эксперимент по эволюции E. Coli продолжается уже 28 лет, и за это время число поколений бактерий преодолело отметку в 65,000. Данное исследование частично спонсируется Национальным научным фондом.

Ричард Ленски является доктором философии в области микробиологии и молекулярной генетики в Мичиганском университете. Журнал Science назвал его «человеком, поместившим эволюцию в бутылку».

 

Опубликовано: 02.08.2016 в 15:44

Комментарии

Комментарии отсутствуют

Выберите себе хорошего специалиста!

Понравилось? Поделитесь с друзьями или разместите у себя:
loading...