Прискорення еволюції геному: нова система імітує десятиліття змін за тижні

Команда з Токійського університету розробила систему для контролю та прискорення еволюції змін у структурі бактеріального геному. Ця система націлена на невеликі «стрибаючі гени», або послідовності ДНК, відомі як вставні послідовності (IS). Дослідження усуває розрив між вивченням минулої еволюції та спостереженням за генетичними змінами в реальному часі в лабораторії. Дослідники часто вивчають бактеріальні геноми через їх керований розмір і консистенцію. Відомо, що вставні послідовності (IS) «стрибають» або змінюють положення в геномі, сприяючи еволюційним змінам. Ці зміни можуть призвести до мутацій, інверсій або змін у розмірі та ідентичності геному. Щоб прискорити ці зміни, команда ввела кілька копій IS з високою активністю в Escherichia coli (E. coli). Всього за 10 тижнів тестові організми накопичили зміни, подібні до тих, що відбуваються в природі протягом десятиліть. Це включало близько 25 нових вставок мобільних генетичних елементів і 5% зміну розміру геному. Висока активність IS призвела до структурних варіантів і появи композитних транспозонів. Це висвітлює потенційні еволюційні шляхи для IS і композитних транспозонів. Результати надають цінний орієнтир для вивчення впливу вставок IS і змін розміру геному. «Несподівано, — сказала Юкі Канай, — дослідження також пролило світло на еволюцію самих транспозонів. Канай сподівається застосувати цю систему до ширших питань, таких як розуміння умов, за яких розвивається співпраця між бактеріями або між бактеріями та їхніми хазяями».