由加州大学圣地亚哥分校的生物工程研究人员组成的一支团队在《自然·遗传学》杂志上报道了一种细菌基因组的迅速进化改变,研究人员几乎实时地观察到了这种进化过程。
研究人员此前公布了100多种细菌的基因组序列“快照”,这些细菌由导致瘟疫的细菌演化而来。这项新研究则揭示出这些基因组如何向它们的入侵目标寄主移动。
这项研究最值得一提的是其技术方法。研究人员指出,古生物学家通过分析化石记录来研究恐龙等数百万年前动物的进化,但新技术赋予了研究人员观察大肠杆菌在数天内如何进化的能力。
已公布的细菌基因组序列就像化石记录一样。研究人员的实验证实,这些基因组能够在细菌适应新环境时快速变化。
由于过去技术的局限性,生物学家通常只能通过观察少数基因的变化或监控细菌在适应新环境时表现出的可见特征来推测快速进化。
由Palsson领导的研究团队利用NimbleGen Systems公司(一家位于美国威斯康星州的生物技术公司)的比较基因组测序技术,确定了实验中大肠杆菌完整基因组的变化。
研究人员将大肠杆菌培养在一种适宜发生突变的环境中:用代谢程度很低的碳和能量源——甘油来喂养细菌。然后,从培养物中取出细胞样本并测序其完整基因组,从而找出使它们快速生长的突变。
这种研究进化的方法可用于发现和分析工具,还可能用于发现细菌有益于人类的能力。