НОВИНИ


БАКТЕРИИ ДАВАТ ПРЕДСТАВА КАК ПТИЦИТЕ СА ДОБИЛИ КРИЛЕ
10.05.2016

Снимка: pcwallart.com

Използвайки бактерии, международен екип от еволюционни биолози хвърля малко повече светлина върху това как например птиците се сдобиват с крила.
 
Новото изследване показа с помощта на бактериите Pseudomonas Aeruginosa, как дублирането на копията на гените може да осигури "експериментална база", позволяваща на организмите да развиват нови характеристики в допълнителните копия на съществуващите гени. Еволюцията на големите придобивки - характеристики като крила, рога или крайници - позволява на организмите да се възползват от нови възможности в заобикалящата ги среда, пише Science Daily. Все още се води дебат как тези важни подобрения идват от генетична гледна точка. Ново изследване от международен екип от еволюционни биолози от Университета в Оксфорд, е използвал бактерии, за да покаже, че придобиването на дублиращи копия на гени може да осигури основата, позволяваща на организмите да разработят на нови атрибути от излишните копия на съществуващите гени. Проучването в сътрудничество с изследователи от Университета на Цюрих е публикувано в списание PLoS Genetics. Още от 70-те години се предполага, че дублирането на гените играе ключова роля в иновациите, но тези изводи трябва да се подкрепят с емпирични доказателства. "Появата на нови характеристики като крила и цветове играе ключова роля в развитието на биологичното разнообразие. Но обикновено е трудно да се установят фактическите генетични промени, които водят до тези еволюционни нововъведения"- заяви професор Крейг Маклийн (Craig MacLean) от катедрата по зоология в Университета в Оксфорд. "Ние използвахме от една проста бактериална моделна система, в която бактериите развиват способност да се хранят с нови източници на храна, за да преодолеят това препятствие." Изследователите наблюдават как 380 популации от бактериите Pseudomonas Aeruginosa развиват нови метаболитни характеристики като например способността да разграждат нови захари. Изследователите стават свидетели на еволюция в реално време.
 

Бактериите Pseudomonas Aeruginosa.
Източник: Wikimedia

След 30 дни еволюция, учените секвенират геномите на бактериите, в които се развиват нови метаболитни характеристики. Те откриват, че мутациите основно засягат гените, участващи в транскрипцията и обмяната на веществата, а също и че иновациите по правило се развиват за сметка на мутациите във вече съществуващите дублирани гени в генома на P. Aeruginosa.

Дублирането стимулира иновациите, защото генетичният излишък, осигурен от дублирането на гените позволява на бактериите да развиват нови метаболитни функции, без да се нарушават съществуващите функции.

Тези резултати показват, че в миналото случаите на дублиране са имали важно значение за бъдещите нововъведения.

"При по-висшите организми като растения и животни повтарящите се гени възникват чрез спонтанно дублиране на съществуващите гени. За разлика от тях, бактериите по правило придобиват дублиращи се гени от съседни бактериални клетки чрез хоризонтален генен трансфер, което е бактериалният еквивалент на секс" - обяснява професор Маклийн.

"Тези открития предоставят важни емпирични доказателства в подкрепа на ролята на дублирането на гените за еволюционните иновации и те подсказват, че това може би предсказва способността на патогенните бактерии да развиват клинично важни черти като например вирулентност и резистентност към антибиотици" - отбелязва Маклийн.
 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
1058676