接近实时地实验文档基因组的进化

加州大学圣地亚哥分校的科学家领导的研究小组在11月发行的报告自然遗传学在细菌基因组快速进化,能够实时观察几天。

科学家们先前发表的静态“快照”100种细菌的基因组序列,对引起瘟疫的无害,但这份新报告显示这些基因是如何移动的目标。

“考古学家看看恐龙的化石记录研究进化和其他动物发生经过数百万年的进化,但在大肠杆菌细菌的情况下,新技术给了我们观察进化的能力,因为它发生在几天之内,”伯纳德Ø博士说。Palsson,这项研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校生物工程教授。

“公布的基因组序列的细菌就像化石记录和我们的实验证实,这些基因组可以改变细菌迅速适应新条件。”

因为过去的技术局限性,生物学家曾经是通过观察变化推断快速细菌进化一次少数基因或监视可见的特征,或表型,如生物适应。

Palsson的团队利用比较基因组测序技术罗氏系统公司。

研究人员在一个有利的环境增加大肠杆菌突变体的出现:生物体是一个叫做甘油代谢不佳的碳和能量来源。

增长44天后甘油,研究人员将样品的细胞从文化和他们的整个基因组测序来发现突变使更快的增长。

经过六天的增长,出现在一种酶,这种酶的基因突变启动酶分解甘油的过程。

与所谓的甘油激酶基因的突变细胞增长20 - 60%的速度比那些没有突变。

突变也出现在第二个,无关的一种叫做RNA聚合酶的酶的基因。

“这是几乎所有人都感到意外,因为RNA聚合酶参与任何细胞的核心流程之一,”困扰说Palsson。

“你不会希望烯改变因为各种各样的细胞过程会受到影响;这就像更换布线系统在建筑一个灯泡烧掉了。”

“但我们重复了这个实验超过50次,RNA聚合酶基因的突变出现一次又一次。”

研究人员报告,两个基因的突变出现在几个病例6到8天后glycerol-based文化和大肠杆菌细胞含有两种突变基因增长150%的速度比开始的大肠杆菌。

证实,突变体确实是负责更快的增长,研究人员代替这两种突变基因到原始菌株和重复增长速度越快。

“我们将发现许多突变基因,我们认为我们的结果会非常难以理解,但都是如此,”Christopher d .说鲱鱼、论文的作者和困扰的前成员Palsson的团队现在是研究科学家Mascoma集团。在黎巴嫩,在北半球。

所有突变体在实验中可能出现的结果自然发生的错误DNA复制到子细胞在细胞分裂。

DNA序列的子单元的变化测定与比较基因组测序技术从罗氏,并进一步分析技术Sequenom Inc .)

“这简单的进化实验的研究方法可以用作工具发现和分析,甚至可以被用来发现细菌功能将有利于人类以各种方式,“说鲱鱼。

“可能会有大量的生物技术公司,想用这种新方法帮助设计的细菌做有用的工作。”

加州大学圣地亚哥分校的技术转让和知识产权服务办公室申请美国专利申请相关实验进化方法。

的加州大学专利和专利申请将计算机建模技术与设计过程优化细菌进行商业化的重要过程。

除了其商业潜力,实验菌株的进化也用于精炼理论进化和自然选择的相关过程的特征传达一个选择性的生存优势。

”民意调查表明,许多人不相信进化发生时,“说鲱鱼,“但如果怀疑论者可能见证进化发生,像我们一样,我想他们会更倾向于相信,这不仅仅是一个理论。”