Ученые ускоряют эволюцию генома у бактерий, открывая потенциал для передовой биоинженерии

Команда из Токийского университета разработала новаторскую систему для контроля и ускорения эволюции структуры бактериального генома. Эта инновация нацелена на небольшие «прыгающие гены» или последовательности ДНК, известные как вставки (IS), что позволяет исследователям непосредственно наблюдать крупномасштабные изменения в структуре генома. Вдохновение пришло от связанных с насекомыми бактерий с крошечными геномами, что побудило команду быстро смоделировать перетасовку ДНК. В экспериментах тестовые организмы накапливали изменения в своей ДНК со скоростью, аналогичной той, которая обычно происходит в природе в течение десятилетий. Это ускорение позволяет ученым изучать влияние вставок IS, изменений размера генома и перестроек на приспособленность в лабораторных условиях. Юки Канай из Высшей школы естественных наук Токийского университета отметил, что это исследование также пролило свет на эволюцию самих транспозонов. Канай планирует применить эту систему к более широким вопросам, таким как понимание условий, при которых развивается сотрудничество между бактериями или между бактериями и их хозяевами. В конечном счете, это исследование может позволить создавать высокотехнологичные органические материалы, которые трудно спроектировать напрямую, требующие эволюционной точной настройки для достижения желаемых функций.