Usando um processo chamado paleo-experimental evolução, os pesquisadores da Georgia Tech ressuscitaram de 500 milhões de anos um gene de uma bactéria e o inseriu em modernos Escherichia coli (E. coli). Esta bactéria tem para mais de 1.000 gerações, dando aos cientistas um lugar na primeira fila para observar a evolução em ação.
"Nós pensamos que este processo irá permitir-nos abordar várias questões de longa data na biologia evolucionária e molecular", disse Betül Kacar, uma NASA companheiro astrobiologia da Nasa pós-doutorado em Georgia Tech Center for Origins ribossomal e Evolução. "Entre eles, queremos saber se a história de um organismo limita o seu futuro e se a evolução sempre leva a um único ponto definido ou se a evolução tem várias soluções para um determinado problema."
"Este é o mais próximo que podemos chegar a retroceder e repetir a fita molecular da vida", disse Kacar. "A capacidade de observar um gene antigo em um organismo moderno à medida que evolui dentro de uma célula moderna nos permite ver se a trajetória evolutiva uma vez tomada vai se repetir ou se a vida vai se adaptar seguindo um caminho diferente. "
Usando um processo chamado paleo-experimental evolução, os pesquisadores da Georgia Tech ter ressuscitado um gene de 500 milhões de anos, a partir de bactérias e é inserido coli modernos coli (E. coli).Esta bactéria já foi de crescimento para mais de 1.000 gerações, dando aos cientistas um lugar na primeira fila para observar a evolução em ação.
Em 2008, o assessor de pós-doutorado Kacar, Professor Associado de Biologia Eric Gaucher, com sucesso, determinou a seqüência genética do antigo Alongamento Fator-Tu (EF-Tu), uma proteína essencial em E. coli. FE são uma das proteínas mais abundantes em bactérias, encontrado em toda a vida conhecida celular e necessária para que as bactérias sobreviver. Esse papel vital tornou uma proteína perfeito para os cientistas a responder a perguntas sobre a evolução.
Depois de atingir a difícil tarefa de colocar o gene EF-Tu antigo na ordem correta cromossômica e posição no lugar do gene moderna no interior de E. coli, Kacar produziu oito idênticos cepas bacterianas e permitiu que a "vida antiga" para re-evoluir.
Esta bactéria quiméricos compostos de genes tanto antigos e modernos sobreviveu, mas cresceu cerca de duas vezes mais lento do que sua contraparte composta apenas por genes modernos. * "O organismo alteradas não era tão saudável ou ajuste como a sua versão moderna, pelo menos inicialmente, ", disse Gaucher", e isso criou um cenário perfeito que permitiria que o organismo alteradas para se adaptar e se tornar mais apto, pois acumulou mutações a cada dia que passa. "
A taxa de crescimento aumentada e, eventualmente, após os primeiros 500 gerações, os cientistas sequenciados os genomas de todos os oito linhagens para determinar a forma como as bactérias adaptado.
Não só os níveis de aptidão aumentar para níveis quase moderno, mas também algumas das linhagens alterados na verdade tornou-se mais saudável do que sua contraparte moderna.
Quando os pesquisadores analisaram mais perto, eles perceberam que cada gene EF-Tu não acumular mutações. Em vez disso, as proteínas modernos que interagem com o interior EF-Tu antiga das bactérias haviam sofrido mutação e essas mutações foram responsáveis pela rápida adaptação que o aumento da aptidão das bactérias. Em resumo, o gene antigo ainda não mutado para se tornar mais semelhante ao da sua forma moderna, mas em vez disso, as bactérias encontrada uma nova trajetória evolutiva para se adaptar.
Estes resultados foram apresentados na Internacional NASA Astrobiology recente Conferência de Ciência. Os cientistas continuarão a estudar novas gerações, esperando para ver se a proteína seguirá sua trajetória histórica, ou se adotará através de um caminho completamente novo.
Fontes: Betül Kacar, Eric A. Gaucher, Rumo a recapitulação de História Antiga no Laboratório: A combinação de Biologia Sintética com Evolução Experimental , Anais da XIII Conferência Internacional sobre a Simulação e Síntese de Sistemas Vivos, de 2012, DOI : 10.7551/978- 0-262-31050-5-ch002 (acesso aberto).
O Galaxy diário via Georgia Institute of Technology e http://www.kurzweilai.net
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