Acelerar la evolución del genoma: nuevo sistema imita décadas de cambio en semanas

Un equipo de la Universidad de Tokio ha desarrollado un sistema para controlar y acelerar la evolución de los cambios en la estructura del genoma bacteriano. Este sistema se dirige a pequeños "genes saltarines", o secuencias de ADN conocidas como secuencias de inserción (IS). La investigación tiende un puente entre el estudio de la evolución pasada y la observación de cambios genéticos en tiempo real en el laboratorio. Los investigadores a menudo estudian los genomas bacterianos debido a su tamaño manejable y consistencia. Se sabe que las secuencias de inserción (IS) "saltan" o cambian de posición dentro de un genoma, lo que impulsa el cambio evolutivo. Estos cambios pueden resultar en mutaciones, inversiones o alteraciones en el tamaño e identidad del genoma. Para acelerar estos cambios, el equipo introdujo múltiples copias de IS de alta actividad en Escherichia coli (E. coli). En solo 10 semanas, los organismos de prueba acumularon cambios similares a los que ocurren durante décadas en la naturaleza. Esto incluyó alrededor de 25 nuevas inserciones de elementos genéticos móviles y un cambio del 5% en el tamaño del genoma. La alta actividad de IS resultó en variantes estructurales y la aparición de transposones compuestos. Esto ilumina las vías evolutivas potenciales para las IS y los transposones compuestos. Los resultados proporcionan una valiosa referencia para estudiar los efectos de las inserciones de IS y los cambios en el tamaño del genoma. "Inesperadamente", dijo Yuki Kanai, el estudio también arrojó luz sobre la evolución de los propios transposones. Kanai espera aplicar este sistema a preguntas más amplias, como comprender las condiciones bajo las cuales evoluciona la cooperación entre bacterias o entre bacterias y sus huéspedes.