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domingo, 28 de octubre de 2012

Nuevo hallazgo en el experimento de evolución más largo generacionalmente

El experimento que Richard Lenski, de la Universidad Estatal de Michigan, Estados Unidos, comenzó en febrero de 1988 con bacterias de la especie Escherichia coli, lleva ya en marcha más de 24 años, y es, por cantidad de generaciones, el experimento sobre evolución en marcha más largo de la historia. Este experimento permite estudiar más de 56.000 generaciones de evolución bacteriana.

Doce poblaciones de E. coli viven en una incubadora en el laboratorio de Lenski, produciendo alrededor de siete nuevas generaciones cada 24 horas. Cada día, los científicos toman cierto porcentaje de cada población y lo transfieren a una nueva fuente de alimento, un frasco que contiene glucosa fresca, que las bacterias consumen ávidamente, y citrato, aprovechado por una población que descubrió cómo "comerlo" tras más de 30.000 generaciones. Los investigadores también toman muestras cada 500 generaciones, y las congelan para su posterior estudio.


Como mantienen muestras congeladas, cuando aparece algo nuevo, los científicos pueden rastrear la aparición del nuevo rasgo y sus circunstancias asociadas mediante inspección de todas las generaciones anteriores que sea necesario, para determinar los pasos intermedios del proceso.
El más reciente episodio de evolución ha consistido en la aparición de la citada capacidad para nutrirse del citrato en una población que no poseía tal capacidad. Estas nuevas bacterias evolucionadas pueden ahora complementar su dieta de glucosa con un poco de citrato, a pesar de que otras E. coli no pueden consumir el citrato en presencia de oxígeno. Las E. coli normalmente no pueden "digerir" el citrato en presencia de oxígeno porque no expresan la proteína correcta para absorber las moléculas de citrato en tales circunstancias. El citrato es una sal del ácido cítrico presente comúnmente en frutas tales como el limón.

La pregunta clave que se plantea ante este nuevo episodio evolutivo es evidente, pero no por ello fácil de responder: ¿Cómo apareció esta mutación?

Los resultados de un nuevo estudio aportan la que podría ser la respuesta definitiva a esa pregunta.

El equipo de Zachary Blount y el propio Richard Lenski analizaron decenas de secuencias genómicas completas de bacterias que habían desarrollado este nuevo rasgo y de las que se tomaron y almacenaron muestras en diferentes momentos de la historia del linaje.

Los autores de la nueva investigación han constatado que se necesitan como mínimo tres mutaciones para que aparezca ese nuevo rasgo, y esas mutaciones deben producirse en un orden específico.

Lo más llamativo es que esta secuencia de mutaciones se ha producido varias veces y de manera independiente en distintas poblaciones. Por tanto, esto sugiere que, al menos en el mundo de los microbios, se pueden desarrollar rasgos complejos de modo rápido y repetido. Recordemos que han transcurrido menos de 25 años desde el inicio del experimento de evolución. La rápida sucesión de generaciones que se da en las poblaciones de bacterias en un cuarto de siglo es sin duda un factor relevante.

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