 * |   |
|
Molbiol.ru | О проекте | Справочник | Методы | Растворы | Расчёты | Литература | Орг.вопросы Web | Фирмы | Coffee break | Картинки | Работы и услуги | Биржа труда |  Zbio-wikiNG SEQUENCING · ЖИЗНЬ РАСТЕНИЙ · БИОХИМИЯ · ГОРОДСКИЕ КОМАРЫ · А.А.ЛЮБИЩЕВ · ЗООМУЗЕЙ Темы за 24 часа [ Вход* | Регистрация* ] Форум: |
|
Правила
* Долгосрочный эксперимент: эволюция в колбе раскрывает принципы происхождения видов
Кураторы темы:* Newsline
Операции: Хочу стать куратором* · Подписаться на тему* · Отправить страницу по e-mail · Версия для печати*
Внешний вид:* Схема · [ Стандартный ] · +Перв.сообщ.
   |
 NewslineУчастник Paris, France  |
 24.11.2013 21:32
 Колонка molbiol начинает рассказывать про удивительные лаборатории и необычные научные проекты. Мы предлагаем познакомиться с работами Ричарда Ленского и его миром эволюции, воссозданной в лабораторных условиях. В один из зимних дней 1988 года Ричард Ленский - молодой биолог, недавно получивший позицию лидера группы в калифорнийском университете в Ирвине, - посеял двенадцать колоний E. coli в двенадцать разных сред. Так, внешне непримечательно, начался один из самых длительных и необычных экспериментов в современной биологии – долгосрочный эволюционный эксперимент. Идеей Ленского было поместить клетки в среду, не самую благоприятную, но пригодную для роста, и проследить за их адаптацией к новым источникам углерода и энергии. Со временем клетки начали развивать новые свойства, а технологии секвенирования и заморозка аликвот для анализа (через каждые 500 делений) позволили восстановить генетическую историю популяций на протяжении 40.000 поколений. С точностью до нуклеотида. Так, с обескураживающей простотой, Ленскому удалось воспроизвести эволюционный процесс в лабораторных условиях и, после двадцати пяти лет наблюдений, он вплотную приблизился к решению одного из самых значимых вопросов современной биологии – каким образом живые клетки развивают новые качества. Год назад были опубликованы предварительные результаты анализа возникновения способности E. coli использовать цитрат в аэробных условиях: одна из культур, после ~33.000 поколений медленного роста в бедной среде, обильно содержащей цитрат (пригодный только в анаэробных условиях), начала потреблять этот метаболит в качестве основного источника пищи (). Работа показала, что новый фенотип основан на перестройках вокруг гена citT, насоса цитрата внутрь клетки, который сначала приобрел новый промотор (поколение ~30.000), после чего последовала многократная дупликация гена, создавшая клетки с тремя активными копиями citT (поколение ~33.000). В этот момент деление клеток ускорилось и в скором времени их популяция стала доминировать над другими кладами культуры. Интрига заключалась в том, что изменения метаболизма цитрата, понятные и ожидаемые, имели за собой не очень понятные, но явные причины, движущие эволюцией бактерий. Во-первых, Ленский показал, что если повторить эксперимент снова, высеивая аликвоты ранних поколений, то уже за несколько тысячь поколений до первых перестроек вокруг citT возникновение нового метаболизма является высоко воспроизводимым событием: клетки развивают фенотип приблизительно в то же время и по сходному сценарию. Факторы, движущие этим сценарием, пока ускользают из анализа. Во-вторых, было не очень понятно почему клетки начинали метаболизировать цитрат задолго до того, как эта способность давала им конкурентное преимущество: на протяжении 3.000 поколений они росли внешне неотличимо от других клеток популяции. Так ли мы представляем отбор? Ленский суммировал свои данные, постулируя, что возникновение нового фенотипа-преимущества происходит не в один миг, благодаря случайной мутации, но ему предшествует длительная подготовительная работа по реорганизации генома, в которой можно можно выделить три фазы: потенциация, повышающая вероятность возникновения признака, само возникновение-актуализация, и оптимизация, позволяющая превратить генотипическое преимущество в преимущество фенотипа. Анализ данных продолжается. В своей последней работе, только что появившейся онлайн (), Ленский задает вопрос - можно ли описать процесс эволюции математическим законом, который позволил бы прогнозировать долгосрочную эволюцию популяции и предсказывать какой будет скорость деления или размер клетки через N поколений? Используя скорость роста в качестве критерия приспособленности, он показывает, что эволюция и ускорение деления могут быть достаточно точно описаны нелинейным уравнением (на рисунке), в котором показатель степени (a) отражает частоту мутаций в геноме бактерий. Чего ожидать дальше? Поскольку основные данные работы Ленского получены, а трудности их анализа являются временными, мы надеемся на скорую разгадку одного из центральных вопросов биологии – механизма происхождения видов. Рисунок: Верхняя панель - эволюционное древо кладов одной из двенадцати культур эксперимента, развившей способность метаболизировать цитрат. Средняя панель - усредненная приспособленность (w) как функция количества поколений (t) и двух экспериментальных параметров (a) и (b), первый из которых – показатель степени, - отражает частоту мутаций в геноме популяции. График показывает экспериментально оцененную приспособленность и ее описание степенным уравнением и менее аккуратным гиперболическим уравнением, использовавшимся ранее для прогнозирования поведения популяций. На нижней панели - двенадцать культур эволюционного эксперимента. Долгосрочный эксперимент в Википедии: и в интервью автора: NB: Колонка molbiol начинает рассказывать про удивительные лаборатории и необычные научные проекты. Оставьте, пожалуйста, вашу “обратную связь” если Вам интересен такой формат, и тогда мы обязательно продолжим этот проект. Сообщение было отредактировано Newsline - 14.12.2013 02:17
 Сообщение в колонке новостей, раздел "Наука: общая и молекулярная биология"
12.12.2013 16:40 |
|
Esya Постоянный участник PA, USA |
12.12.2013 17:43
Спасибо.
|
|
NMR-guy Постоянный участник временной жизни |
12.12.2013 19:35
Про коллег и их работу всяко интереснее читать, чем про мифы, которые притягиваются за уши для объяснения их результатов.  Заметьте, пока КТО-ТО не решил, что пора заставить иколай есть цитрат в аэробных условиях, никакие перестановки в их геноме не происходили. 
|
|
Esya Постоянный участник PA, USA |
12.12.2013 19:59
(NMR-guy @ 12.12.2013 11:35)  +1 Заметьте, пока КТО-ТО не решил, что пора заставить иколай есть цитрат в аэробных условиях, никакие перестановки в их геноме не происходили. иколай птица гордая, пока не пнешь не перестроится 
|
|
Newsline Участник Paris, France |
13.12.2013 18:42
|
|
papa Karlo Постоянный участник |
13.12.2013 21:22
Свежие клоны могут дико различаться по продукции , аж в 4-6 раз... Прям хоть сразу в Натуре иди публикуй... но стоит им постоять на +4 на чашке , месяцок-другой.... И все поменялось.... Разница уж и не так велика , зато все у них там устаканилось... стабильный воспроизводимый результат дают... но никогда не тот максимально возможный... а скорее, средний по выборке. Что-то там у них в геноме происходит в период вылеживания на +4.
|
|
Flyamer Постоянный участник Москва |
13.12.2013 23:49
"We sequenced mutS from three Cit+ clones from each of generations 33,000, 34,000, 35,000, 36,000, 37,000 and 38,000, and found this SNP in 0, 0, 2, 3 and 3 clones, respectively, indicating that the mutation arose after the origin of the Cit+ lineage." Blount, Z.D., Barrick, J.E., Davidson, C.J., and Lenski, R.E. (2012). Genomic Analysis of a Key Innovation in an Experimental E. coli Population. Nature 489, 513–518. Да и мутация MutS не может увеличить частоту дупликаций, если я правильно понимаю (тут я могу ошибаться), а для возникновения Cit+ фенотипа нужна была именно она.
|
|
Newsline Участник Paris, France |
14.12.2013 03:14
|
|
kasumov eldar Постоянный участник Москва |
14.12.2013 04:56
Колонка molbiol начинает рассказывать про удивительные лаборатории и необычные научные проекты. Мы предлагаем познакомиться с работами Ричарда Ленского и его миром эволюции, воссозданной в лабораторных условиях. Интрига заключалась в том, что изменения метаболизма цитрата, понятные и ожидаемые, имели за собой не очень понятные, но явные причины, движущие эволюцией бактерий. Во-первых, Ленский показал, что если повторить эксперимент снова, высеивая аликвоты ранних поколений, то уже за несколько тысячь поколений до первых перестроек вокруг citT возникновение нового метаболизма является высоко воспроизводимым событием: клетки развивают фенотип приблизительно в то же время и по сходному сценарию. Факторы, движущие этим сценарием, пока ускользают из анализа. Во-вторых, было не очень понятно почему клетки начинали метаболизировать цитрат задолго до того, как эта способность давала им конкурентное преимущество: на протяжении 3.000 поколений они росли внешне неотличимо от других клеток популяции. Так ли мы представляем отбор? Ленский суммировал свои данные, постулируя, что возникновение нового фенотипа-преимущества происходит не в один миг, благодаря случайной мутации, но ему предшествует длительная подготовительная работа по реорганизации генома, в которой можно можно выделить три фазы: потенциация, повышающая вероятность возникновения признака, само возникновение-актуализация, и оптимизация, позволяющая превратить генотипическое преимущество в преимущество фенотипа. Анализ данных продолжается. В своей последней работе, только что появившейся онлайн (), Ленский задает вопрос - можно ли описать процесс эволюции математическим законом, который позволил бы прогнозировать долгосрочную эволюцию популяции и предсказывать какой будет скорость деления или размер клетки через N поколений? Используя скорость роста в качестве критерия приспособленности, он показывает, что эволюция и ускорение деления могут быть достаточно точно описаны нелинейным уравнением (на рисунке), в котором показатель степени (a) отражает частоту мутаций в геноме бактерий. А если делать обрезание крайней плоти, будет ли закрепление признака через 33000 поколений? Исчезнет ли крайняя плоть? Сообщение было отредактировано kasumov eldar - 14.12.2013 04:57 |
|
alex017 Постоянный участник |
14.12.2013 05:49
(kasumov eldar @ 14.12.2013 05:56) А если делать обрезание крайней плоти, будет ли закрепление признака через 33000 поколений? Исчезнет ли крайняя плоть? Да, конечно. Осталось подождать 33000 поколений. |
|
Flyamer Постоянный участник Москва |
14.12.2013 06:59
(Guest @ 14.12.2013 04:20) каждый день 25 лет подряд пересевать, редкостная халява, Ленский уже скатился в Мичиган, что он там дальше пересевает?грязная работа у него, колбы перепутал, кто повторит? (Guest @ 14.12.2013 04:33) до 30,000 поколений всё было хорошо у Ленского, потом мутации навалились, что случилось, обаму выбрали и финансирование подсело?Почитайте статьи, все у него чисто. При контаминации они заново начинали культуру из последнего замороженного образца. А когда появились использующие цитрат, они проверяли генетические маркеры, что это именно те бактерии, а не контаминация. В других линиях гораздо раньше появились мутанты по системе репарации с сильно повышенной частотой мутагенеза, которые начали приспосабливаться заметно быстрее. А к 33000 поколению у них уже антимутаторные мцтации произошли. Сообщение было отредактировано Flyamer - 14.12.2013 07:01
|
|
Guest IP-штамп: frr3XqW4OS4KY гость |
14.12.2013 07:12
|
|
Guest IP-штамп: frr3XqW4OS4KY гость |
14.12.2013 14:49
|
|
Flyamer Постоянный участник Москва |
15.12.2013 00:00
Повторять= Нуждная работа на 25 лет, увольте. К тому же эволюция ведь не идет одинаковыми путями? А замораживание бактерий это такая рутинная процедура, что если бы что-то особенное при этом происходило, было бы известно, подозреваю. А может и работы по этому поводу есть, не изучал вопрос. |
|
Guest IP-штамп: frAbTE827/KYk гость |
15.12.2013 04:11
тогда получается статья с 25-летней работой невоспроизводима и не имеет смысла? включение мышьяка развенчали, но шума было много, особенно здесь на сайте про замораживание не знаю, раз 100 порпробовать и сравнить |
|
NMR-guy Постоянный участник временной жизни |
15.12.2013 08:50
(Flyamer @ 15.12.2013 01:00) Включение мышьяка, вроде как, уже совсем развенчали?Повторять= Нуждная работа на 25 лет, увольте. К тому же эволюция ведь не идет одинаковыми путями? А замораживание бактерий это такая рутинная процедура, что если бы что-то особенное при этом происходило, было бы известно, подозреваю. А может и работы по этому поводу есть, не изучал вопрос. Эволюция идёт тем путём, которым её направляет создатель эксперимента, что эксперимент блестяще и продемонстрировал. Если его кто-то решит повторить - результат будет таким же или похожим по конечному фенотипу приспособившихся клонов. Это даже ежу понятно. Только время, разумеется, может быть у процесса другим. |
|
Flyamer Постоянный участник Москва |
15.12.2013 08:50
|
|
klav Постоянный участник Москва |
15.12.2013 22:34
(Esya @ 12.12.2013 18:43) Рассказывайте! Рассказывайте! Непременно продолжить!Спасибо. +1. |
|
Guest IP-штамп: frAbTE827/KYk гость |
15.12.2013 23:12
|
|
xenopus Постоянный участник Moscow |
16.12.2013 09:30
Эрвин Чаргафф. "Белибердинское столпотворение"
|
|
Flyamer Постоянный участник Москва |
16.12.2013 12:06
(xenopus @ 16.12.2013 10:30) "Однако что мне действительно не нравится — это когда Е. coli выступает в роли природы. Уж слишком велика разница в таланте."Эрвин Чаргафф. "Белибердинское столпотворение" Предложите модель лучше! Статьи в Nature обещаю. |
|
Guest IP-штамп: frstonS3zJk6g гость |
17.12.2013 01:48
|
|
volmin Постоянный участник |
01.12.2019 18:25
|
 vrida2Постоянный участник |
 17.09.2021 11:19
|
|
kriz Постоянный участник |
24.10.2021 23:13
|
|
jad12 IP-штамп: frWoyLp/FCXKE гость |
16.11.2021 15:02
|
|
jad12 IP-штамп: frWoyLp/FCXKE гость |
17.12.2021 10:20
|
|
vrida2 Постоянный участник |
27.03.2022 01:59
|
|
vrida2 Постоянный участник |
26.06.2022 07:34
|
|
466773030 Постоянный участник |
18.10.2022 06:32
|
|
vrida2 Постоянный участник |
23.11.2022 13:52
|
|
watchesonline89 Постоянный участник |
08.12.2022 10:20
|
|
PowerISO Crack IP-штамп: fraoPU0Lh.juM гость |
07.01.2023 16:27
|
| « Предыдущая тема · Колонка новостей · Следующая тема » |
 |
· Викимарт - все интернет-магазины в одном месте · Доска объявлений Board.com.ua ·
--- сервер арендован в компании Hetzner Online, Германия ---
--- администрирование сервера: Intervipnet ---
Хеликон · Диаэм · ИнтерЛабСервис · Beckman Coulter · SkyGen · ОПТЭК · BIOCAD · Евроген · Синтол · БиоЛайн · Sartorius · Химэксперт · СибЭнзим · Tecan · Даниес · НПП "ТРИС" · Биалекса · ФизЛабПрибор · Genotek · АТГ Сервис Ген · Биоген-Аналитика
Powered by Invision Power Board(Trial) v2.0.0 © 2024 IPS, Inc.