Время в пробирке: изучены механизмы эволюции в лабораторных условиях

03.11.2009
Американские исследователи из Университета штата Мичиган существенно продвинулись вперед в понимании процессов зарождения и эволюции жизни. Целый ряд открытий удалось сделать Ричарду Ленски - профессору экологии микроорганизмов и руководителю эксперимента, растянувшегося на беспрецедентный срок в 21 год. Он был призван выявить, каким образом механизмы естественного отбора работают в искусственной среде.

В качестве простейшего "гомункула в пробирке" ученые использовали бактерии кишечной палочки E. coli, которые в наибольшей степени соответствовали задачам эксперимента в силу своих сверхбыстрых темпов размножения /деление у этого вида микроорганизмов происходит раз в 20 минут/. Исследователи поставили перед собой цель - проследить, "каким образом механизмы естественного отбора изменили геномы этих бактерий - шаг за шагом на протяжении десятков тысяч поколений.

Исходя из "теории происхождения видов" Чарльза Дарвина, залогом эволюции видов являются генетические мутации. Они дают эволюционирующим организмам определенные преимущества и позволяют доминировать. С опорой на это положение Ричард Ленски попытался выявить связь между эволюцией генома и процессами, связанными с приспосабливаемостью вида.

Из 12 находившихся в пробирках колоний бактерий, за которыми наблюдали ученые, лишь в одной приспособление к агрессивным лабораторным условиям началось на границе 20-тысячного поколения. При этом было зафиксировано порядка 45 мутаций в выживших клетках. К 40-тысячному поколению количество мутаций возросло до 653. Однако у исследователей есть основания предполагать, что большая часть мутаций, которые микроорганизмы претерпели на более поздних этапах, оказались не столь эффективными, как испытанные ими на ранних стадиях.

Изучение механизма мутаций и сделанные в этой сфере открытия не только проясняют многие загадки происхождения видового разнообразия на нашей планете, но также могут привести к значительным успехам в области развития биотехнологий и медицины. Особенно актуальными полученные международной группой, в которую помимо американцев вошли специалисты из Южной Кореи и Франции, данные могут оказаться в деле борьбы с раковыми заболеваниями. По словам коллеги Ленски, Джеффри Бэррика, "развитие рака имеет по ряду фундаментальных показателей явное сходство с эволюционным процессом". Именно поэтому новейшие открытия в сфере микробиологии позволят лучше разобраться в "течении этой болезни", утверждают американские ученые.

Подробный отчет о выполненном эксперименте и полученных результатах опубликован на страницах авторитетного и престижного международного научного журнала "Нейчур".

http://www.ami-tass.ru, 02 . 11 . 2009


Новости и события
Инновационные противомикробные маски готовятся к серийному производству
20.04.2020

На предприятии КРЭТ госкорпорации "Ростех"выпущена опытная партия инновационных противомикробных масок-респираторов с технологией очистки воздуха TIOKRAFT

Значение малых митохондриальных белков для производства энергии
20.04.2020

В митохондриях обнаружен короткий белок, уровень функциональности которого связан с производством энергии и, одновременно, с некоторыми хроническими заболеваниями