Si Paul Simon escribiera una canción sobre la bacteria en el experimento de evolución a largo plazo de Richard Lenski, o LTEE, podría titularse, "Aún cambiando después de todos estos años"
En un artículo publicado en la edición actual de Naturaleza , el distinguido profesor de microbiología y genética molecular John Hannah de la Universidad Estatal de Michigan y un equipo internacional de investigadores utilizaron tecnología de punta para estudiar decenas de miles de generaciones de E. coli bacterias. Secuenciaron los genomas completos, o el código genético, de las bacterias para identificar los genes con mutaciones beneficiosas que le dieron a las bacterias una ventaja competitiva sobre sus antepasados.
Las bacterias de diferentes generaciones de LTEE se han almacenado en congeladores durante casi 30 años, pero volvieron a la vida para buscar los cambios en su ADN. Poder volver al congelador para estudiar muestras de hace añoses una de las razones por las que Lenski llama al LTEE "el experimento que sigue dando".
"Una de las cosas buenas de un experimento a tan largo plazo es que surgen nuevas tecnologías que no existían cuando comencé el LTEE en 1988", dijo Lenski, quien forma parte del Centro BEACON para el Estudio de la Evolución de MSUAcción: "El primer genoma bacteriano no fue secuenciado hasta 1995, y ahora, en este único artículo, hemos secuenciado 264 genomas completos de este experimento".
El equipo secuenciaron cientos de genomas de E. coli para examinar cómo las bacterias habían cambiado en su ADN a lo largo de 50,000 generaciones. Los investigadores encontraron más de 14,000 cambios en las 12 poblaciones de LTEE. Cada población cambió de diferentes maneras, pero hubo algunas importantespuntos en común también.
Lo más significativo y más simple, las mutaciones se concentraron en un subconjunto de genes, aquellos en los que las mutaciones le dieron a las bacterias una ventaja competitiva. Una de las diferencias notables que surgieron entre las poblaciones es que la mitad de ellas evolucionaron para mutar en gran medidatasas más altas que las otras poblaciones, a pesar de que todas comenzaron con la misma cepa ancestral que tenía una tasa de mutación baja.
"Incluso en el microcosmos más simple que podemos imaginar para estudiar la evolución, una sola bacteria mantenida en el laboratorio en condiciones monótonas durante años, estamos aprendiendo cosas nuevas sobre las tasas y los procesos de evolución", dijo Jeffrey Barrick, un asistenteprofesor de biociencias moleculares en la Universidad de Texas en Austin. "Esta información cuantitativa es importante para la salud humana, ya que mejora nuestra capacidad de predecir cómo evolucionan las bacterias, particularmente en infecciones crónicas y en nuestro microbioma".
Este documento es el producto de varias colaboraciones maravillosas, dijo Lenski. Noah Ribeck, investigador postdoctoral de MSU, desarrolló parte de la teoría matemática utilizada para interpretar los datos. Barrick, un ex postdoc de MSU en el laboratorio de Lenski, creó un software para analizar los genomas.
Olivier Tenaillon, con Universite Paris Diderot Francia, ayudó a dirigir el estudio. Investigadores de la Universidad de Massachusetts, ETH Zurich Suiza, Universite Grenoble Alpes Francia, Institut de Genomique Francia y Centre National de la RechercheScientifique Francia también contribuyó a esta investigación.
El experimento de evolución a largo plazo de Lenski ahora ha superado las 65,000 generaciones. Su investigación está financiada en parte por la National Science Foundation.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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