Aceleração da evolução do genoma: novo sistema imita décadas de mudança em semanas

Uma equipe da Universidade de Tóquio desenvolveu um sistema para controlar e acelerar a evolução das mudanças na estrutura do genoma bacteriano. Este sistema tem como alvo pequenos "genes saltadores", ou sequências de DNA conhecidas como sequências de inserção (ISs). A pesquisa preenche a lacuna entre o estudo da evolução passada e a observação de mudanças genéticas em tempo real no laboratório. Pesquisadores costumam estudar genomas bacterianos devido ao seu tamanho gerenciável e consistência. As sequências de inserção (ISs) são conhecidas por "pular" ou mudar de posição dentro de um genoma, impulsionando a mudança evolutiva. Essas mudanças podem resultar em mutações, reversões ou alterações no tamanho e identidade do genoma. Para acelerar essas mudanças, a equipe introduziu várias cópias de ISs de alta atividade em Escherichia coli (E. coli). Em apenas 10 semanas, os organismos de teste acumularam mudanças semelhantes às que ocorrem ao longo de décadas na natureza. Isso incluiu cerca de 25 novas inserções de elementos genéticos móveis e uma mudança de 5% no tamanho do genoma. A alta atividade de IS resultou em variantes estruturais e no surgimento de transposons compostos. Isso ilumina potenciais vias evolutivas para ISs e transposons compostos. Os resultados fornecem uma referência valiosa para estudar os efeitos das inserções de IS e mudanças no tamanho do genoma. "Inesperadamente", disse Yuki Kanai, o estudo também lançou luz sobre a evolução dos próprios transposons. Kanai espera aplicar este sistema a questões mais amplas, como entender as condições sob as quais a cooperação evolui entre bactérias ou entre bactérias e seus hospedeiros.