człowiek
Autor: Michael Waldholz | dodano: 2017-10-30
Genetyczne kompromisy

Przeżycie w nieprzyjaznym środowisku często wymaga od organizmów nabywania nowych cech. Jednak prawa ewolucji wydają się ograniczać liczbę tych, które mogą być optymalizowane jednocześnie. Naukowcy stwierdzili na podstawie nowego badania, że niektóre bakterie dokonują genetycznego wyboru: badane mikroorganizmy potrafiły rozwinąć tylko jedną z dwóch nowych cech i wybierały tę, która najbardziej pomagała im w funkcjonowaniu w określonych warunkach.

Te wyniki być może pozwolą na stworzenie modelu do badań nad rozwojem oporności zakaźnych drobnoustrojów na antybiotyki. „Jeśli istnieją jakieś zasady, kierujące adaptacją organizmów, dobrze byłoby je poznać – mówi kierownik badania, Seppe Kuehn, biofizyk z University of Illinois w Urbana-Champaign. – Jeśli to nam się uda, być może będziemy mogli dokonać wielkiego przełomu w leczeniu”.

David Fraebel, student pracujący w laboratorium Kuehna, hodował Escherichia coli na pożywce bogatej albo ubogiej w składniki odżywcze i mierzył, jak szybko mikroorganizmy się rozprzestrzeniają. Model matematyczny przewidywał, że najszybciej rozprzestrzeniające się drobnoustroje będą łączyły dwie cechy: szybkość pływania i tempo namnażania. Tymczasem drobnoustroje wybierały tylko jedną cechę: w środowisku bogatym w substancje odżywcze bakterie, które migrowały najdalej, wybierały szybkie pływanie. Z kolei w pożywce ubogiej w składniki odżywcze wygrywały te, które szybko się namnażały.

Porównując DNA mikroorganizmów, które uległy dalszej ewolucji, z DNA ich przodków, Fraebel stwierdził, że u najszybszych organizmów pojawiła się mutacja inna niż u bakterii najszybciej się reprodukujących. Żaden z żyjących organizmów nie miał obu mutacji.

Te wyniki, opublikowane w eLife, sugerują zdaniem Kuehna, że najlepiej dostosowane bakterie wybierały „albo jedną, albo drugą ścieżkę ewolucji”. Tego rodzaju wybory mogą być jednym z wielu narzędzi genetycznych, jakie organizmy wykorzystują, aby przeżyć w konfrontacji z wyzwaniem pojawiającym się w ich otoczeniu.  

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 11/2017 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
18
W 1897 r. urodził się Patrick Maynard Stuart Blackett, brytyjski fizyk, laureat Nagrody Nobla.
Warto przeczytać
Czy znasz powiedzenie że matematykowi do pracy wystarczy kartka, ołówek i kosz na śmieci? To nieprawda! Pasjonującą, efektowną i praktyczną matematykę poznaje się dopiero w laboratorium.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Michael Waldholz | dodano: 2017-10-30
Genetyczne kompromisy

Przeżycie w nieprzyjaznym środowisku często wymaga od organizmów nabywania nowych cech. Jednak prawa ewolucji wydają się ograniczać liczbę tych, które mogą być optymalizowane jednocześnie. Naukowcy stwierdzili na podstawie nowego badania, że niektóre bakterie dokonują genetycznego wyboru: badane mikroorganizmy potrafiły rozwinąć tylko jedną z dwóch nowych cech i wybierały tę, która najbardziej pomagała im w funkcjonowaniu w określonych warunkach.

Te wyniki być może pozwolą na stworzenie modelu do badań nad rozwojem oporności zakaźnych drobnoustrojów na antybiotyki. „Jeśli istnieją jakieś zasady, kierujące adaptacją organizmów, dobrze byłoby je poznać – mówi kierownik badania, Seppe Kuehn, biofizyk z University of Illinois w Urbana-Champaign. – Jeśli to nam się uda, być może będziemy mogli dokonać wielkiego przełomu w leczeniu”.

David Fraebel, student pracujący w laboratorium Kuehna, hodował Escherichia coli na pożywce bogatej albo ubogiej w składniki odżywcze i mierzył, jak szybko mikroorganizmy się rozprzestrzeniają. Model matematyczny przewidywał, że najszybciej rozprzestrzeniające się drobnoustroje będą łączyły dwie cechy: szybkość pływania i tempo namnażania. Tymczasem drobnoustroje wybierały tylko jedną cechę: w środowisku bogatym w substancje odżywcze bakterie, które migrowały najdalej, wybierały szybkie pływanie. Z kolei w pożywce ubogiej w składniki odżywcze wygrywały te, które szybko się namnażały.

Porównując DNA mikroorganizmów, które uległy dalszej ewolucji, z DNA ich przodków, Fraebel stwierdził, że u najszybszych organizmów pojawiła się mutacja inna niż u bakterii najszybciej się reprodukujących. Żaden z żyjących organizmów nie miał obu mutacji.

Te wyniki, opublikowane w eLife, sugerują zdaniem Kuehna, że najlepiej dostosowane bakterie wybierały „albo jedną, albo drugą ścieżkę ewolucji”. Tego rodzaju wybory mogą być jednym z wielu narzędzi genetycznych, jakie organizmy wykorzystują, aby przeżyć w konfrontacji z wyzwaniem pojawiającym się w ich otoczeniu.