Naukowcy przyspieszają ewolucję genomu bakterii, odblokowując potencjał zaawansowanej bioinżynierii

Zespół z Uniwersytetu Tokijskiego opracował przełomowy system kontroli i przyspieszenia ewolucji struktury genomu bakterii. Ta innowacja celuje w małe „skaczące geny”, czyli sekwencje DNA znane jako sekwencje insercyjne (IS), umożliwiając naukowcom bezpośrednią obserwację zmian w strukturze genomu na dużą skalę. Inspiracją były bakterie związane z owadami o maleńkich genomach, co skłoniło zespół do szybkiego symulowania przetasowań DNA. W eksperymentach organizmy testowe gromadziły zmiany w swoim DNA w tempie podobnym do tego, co zwykle dzieje się w naturze przez dziesięciolecia. To przyspieszenie pozwala naukowcom badać wpływ insercji IS, zmian wielkości genomu i rearanżacji na przystosowanie w warunkach laboratoryjnych. Yuki Kanai z Graduate School of Science Uniwersytetu Tokijskiego zauważył, że to badanie rzuciło również światło na ewolucję samych transpozonów. Kanai przewiduje zastosowanie tego systemu do szerszych pytań, takich jak zrozumienie warunków, w których ewoluuje współpraca między bakteriami lub między bakteriami a ich żywicielami. Ostatecznie te badania mogą umożliwić inżynierię wysoce zaawansowanych materiałów organicznych, które są trudne do bezpośredniego zaprojektowania, wymagając ewolucyjnego dostrojenia w celu osiągnięcia pożądanych funkcji.