Итоги эксперимента по искусственной эволюции озадачили биологов

Группа биологов завершила обработку результатов эксперимента по искусственной эволюции. Выводы авторов, указывающие, что связь между внешними адаптациями и генетическими изменениями сложнее, чем считалось, опубликованы в журнале Nature. Коротко они описаны в пресс-релизе университета штата Мичиган.

В течение 21 года ученые выращивали в лаборатории 12 колоний кишечной палочки Escherichia coli. Условия, в которых они росли, благоприятствовали приобретению определенных адаптаций. Единственным доступным источником питания для E. coli была глюкоза, однако в среде также содержался цитрат, который некоторые бактерии могут использовать для получения энергии. Для того чтобы усваивать цитрат, E. coli необходимо немного изменить метаболизм. Микроорганизмы, которым бы удалось это сделать, получили бы преимущества перед остальными.

По мере размножения бактерий ученые замораживали их образцы, чтобы проследить накопление мутаций. Последующий генетический анализ сохраненных образцов выявил, что до двадцатитысячного поколения скорость генетических изменений была постоянной. В общей сложности было идентифицировано 45 мутаций. Считается, что такой ритм накопления характерен для нейтральных мутаций, однако в данном случае большинство изменений способствовали усвоению цитрата.

В районе поколения с номером 26 тысяч скорость накопления мутаций заметно возросла. Анализ показал, что практически все из этих "поздних" мутаций не давали бактериям преимущества по сравнению с конкурентами.

Ранее та же группа исследователей опубликовала предварительные результаты своего эксперимента. В предыдущей статье авторы акцентировали внимание на исследовании генетических изменений в колонии E. coli, которая "научилась" усваивать цитрат в промежутке между поколениями с номерами 31 тысяча и 32 тысячи.