424
Спектракулярний експеримент Гарвардської медичної школи
Як правило в лабораторних експериментах, бактеріями виводяться в однорідному середовищі. Вчені в Гарвардській медичній школі пішли далі. Вони організували незвичайний експеримент з еволюції бактерій в змішаному середовищі – на величезному «сухому» вимірі 120х60 см.
Простір поділився на зони з різними концентраціями антибіотика, щоб тільки покоління бактерій з відповідними мутаціями переходять на наступну зону. В результаті «супермікроби» роблять свій шлях до фінального туру в центрі арени, тобто вони максимально змінили їх генотипу і фенотипу в результаті еволюційного відбору (див. про ізоляцію адаптерів в кінці статті).
Знімок екрана з демо-відео з Гарвардської медичної школи. Як підвищується опір антибіотика, паралельні лінії еволюції з'являються в бактеріальному популяції, що відрізняються фенотипом і генотипом.
Боротьба мікробів з антибіотиками називається MEGA (мікробіальна еволюція та ріст арена) Цей оточений спеціально розроблений таким чином, що коли бактерії виростають доцільно, вони не змагаються один з одним для обмежених ресурсів, так як це призначено для більшості наукових експериментів. Тут ресурси практично необмежені, а бактерії потрібні тільки для захоплення нових територій і адаптації до нових умов життя, розмноження їх чисел практично без обмежень.
У цьому сенсі рух бактеріального фронту нагадує розширення людських видів на планеті Землі в середні віки з колонізацією нових територій (докладно, доцільний розвиток людської раси продовжується за межі домашньої планети з колонізацією всіх звичаїв території в досягненні).
р.
Мега Арена. Знімок екрана з Гарвардської медичної школи демо відео
Експеримент не тільки науковий, але й освітній цінності. Великий простір мега арена дозволяє візуально спостерігати мутації та природний вибір, як перед поширенням бактерій. Імпресивний приціл.
Підпишіться на наш канал YouTube, який дозволяє дивитися онлайн, завантажити з YouTube безкоштовні відео про відновлення, омолодження особи. Любов для інших і для себе, як відчуття високих коливань, є важливим чинником в загоєнні.
Попереднє дослідження показали, що структуровані мікросередовища цього типу підвищують рівень еволюції в малих популяціях генотипів змінних бактерій (Q. Жан та ін., Наука 333, 1764–1767 (2011). Але дотепер питання про те, як це відбувається у великих популяціях.
Для такого експерименту було розроблено прямокутну страву з петрою 120х60 см, структуровано в зони з доцільним збільшенням концентрації антибіотико-триметоприма з периферії до центру, а також поживними речовинами для бактеріального розмноження. Велику площу ани не дозволяли бактеріям кишкових котлів змішати один з одним, щоб більш чітко спостерігати мутації, що відбуваються.
У ілюстрації Б. Круги різних кольорів – 182 видів мутованих бактерій, колір вказує на концентрацію бактерій. Лінії між видами відповідають напрямку мутації, на основі відеоступеню.
В якості антибіотикорезистентності стабільно збільшується в бактеріальному популяції, виникають численні паралельні лінії еволюції, які відрізняються фенотипом і генотипом.
Дослідники виявили деякі цікаві речі. Виявилося, що еволюція не завжди керується бактеріями, які найбільш стійкі до антибіотиків. Зовсім досить, іноді найбільш стійких лінійок фіксуються за рахунок більш чутливих бактерій. З'являється, що завдяки «зрілих» мутацій, де деякі бактерії поміщені, щоб вижити в більш високих концентраціях антибіотика, які з'являються в майбутньому, але ще не з'являються. У такій ситуації потенційно більш адаптовані бактерії дають шлях перед родичами, які адаптовані до діючої концентрації.
Щоб перевірити цю теорію, вчені взяли зразки ізольованих колоній бактерій з «зрілими» мутаційами і насаджують їх перед фронтом. Як очікується, вони пережили умови, в яких основний бактеріальний фронт не може вижити.
Ілюстрація: Гарвардська медична школа. Просторова пастка компенсаційних мутацій - бактерія, яка на сьогоднішній день попереду свого часу, що навіть коли в правильному стані, вона вже закривається передньою.
Вчені ретельно вивчили генотипу найбільш мутованих видів бактерій, які вдалося вижити в розчині з максимальною концентрацією триметоприму. Виявилося, що в цих видах найчастіше мутують ген folA, який зашифрує дигідрофолатну редуктазу (DHFR) і є метою триметоприму. Чим більша стійкість препарату до антибіотика, тим більше мутацій в цьому гені.
Крім того, мутації були знайдені в декількох інших генах, не пов'язаних з дією конкретного антибіотика. Серед них були марні та соксові епорони, які відповідають за стресову відповідь. Ці гени «стресу» відомі для відтворення важливої ролі в успішній антибіотичної стійкості.
Мікроскоп Електронний виявив, як вітамін A отримує в клітинки
Що ви не знали про епігенетику: гени та клітинну пам'ять
Дослідники також виявили, що краще адаптація до м'яких ефектів антибіотика прискорює пізнішу адаптацію до вищих концентрацій. Як люди, які краще здатні адаптуватися до погіршення умов життя, якщо зміни поступаються і тонким.
В наукових виданнях опубліковано 9 вересня 2016 р. в журналі Science (doi:10.1126/science.aag0822). опублікований
Автор: Анатолій Алізар
П.С. І пам'ятаєте, просто змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!
Джерело: geektimes.ru/post/280266/
Простір поділився на зони з різними концентраціями антибіотика, щоб тільки покоління бактерій з відповідними мутаціями переходять на наступну зону. В результаті «супермікроби» роблять свій шлях до фінального туру в центрі арени, тобто вони максимально змінили їх генотипу і фенотипу в результаті еволюційного відбору (див. про ізоляцію адаптерів в кінці статті).
Знімок екрана з демо-відео з Гарвардської медичної школи. Як підвищується опір антибіотика, паралельні лінії еволюції з'являються в бактеріальному популяції, що відрізняються фенотипом і генотипом.
Боротьба мікробів з антибіотиками називається MEGA (мікробіальна еволюція та ріст арена) Цей оточений спеціально розроблений таким чином, що коли бактерії виростають доцільно, вони не змагаються один з одним для обмежених ресурсів, так як це призначено для більшості наукових експериментів. Тут ресурси практично необмежені, а бактерії потрібні тільки для захоплення нових територій і адаптації до нових умов життя, розмноження їх чисел практично без обмежень.
У цьому сенсі рух бактеріального фронту нагадує розширення людських видів на планеті Землі в середні віки з колонізацією нових територій (докладно, доцільний розвиток людської раси продовжується за межі домашньої планети з колонізацією всіх звичаїв території в досягненні).
р.Мега Арена. Знімок екрана з Гарвардської медичної школи демо відео
Експеримент не тільки науковий, але й освітній цінності. Великий простір мега арена дозволяє візуально спостерігати мутації та природний вибір, як перед поширенням бактерій. Імпресивний приціл.
Підпишіться на наш канал YouTube, який дозволяє дивитися онлайн, завантажити з YouTube безкоштовні відео про відновлення, омолодження особи. Любов для інших і для себе, як відчуття високих коливань, є важливим чинником в загоєнні.
Попереднє дослідження показали, що структуровані мікросередовища цього типу підвищують рівень еволюції в малих популяціях генотипів змінних бактерій (Q. Жан та ін., Наука 333, 1764–1767 (2011). Але дотепер питання про те, як це відбувається у великих популяціях.
Для такого експерименту було розроблено прямокутну страву з петрою 120х60 см, структуровано в зони з доцільним збільшенням концентрації антибіотико-триметоприма з периферії до центру, а також поживними речовинами для бактеріального розмноження. Велику площу ани не дозволяли бактеріям кишкових котлів змішати один з одним, щоб більш чітко спостерігати мутації, що відбуваються.
У ілюстрації Б. Круги різних кольорів – 182 видів мутованих бактерій, колір вказує на концентрацію бактерій. Лінії між видами відповідають напрямку мутації, на основі відеоступеню.
В якості антибіотикорезистентності стабільно збільшується в бактеріальному популяції, виникають численні паралельні лінії еволюції, які відрізняються фенотипом і генотипом.
Дослідники виявили деякі цікаві речі. Виявилося, що еволюція не завжди керується бактеріями, які найбільш стійкі до антибіотиків. Зовсім досить, іноді найбільш стійких лінійок фіксуються за рахунок більш чутливих бактерій. З'являється, що завдяки «зрілих» мутацій, де деякі бактерії поміщені, щоб вижити в більш високих концентраціях антибіотика, які з'являються в майбутньому, але ще не з'являються. У такій ситуації потенційно більш адаптовані бактерії дають шлях перед родичами, які адаптовані до діючої концентрації.
Щоб перевірити цю теорію, вчені взяли зразки ізольованих колоній бактерій з «зрілими» мутаційами і насаджують їх перед фронтом. Як очікується, вони пережили умови, в яких основний бактеріальний фронт не може вижити.
Ілюстрація: Гарвардська медична школа. Просторова пастка компенсаційних мутацій - бактерія, яка на сьогоднішній день попереду свого часу, що навіть коли в правильному стані, вона вже закривається передньою.
Вчені ретельно вивчили генотипу найбільш мутованих видів бактерій, які вдалося вижити в розчині з максимальною концентрацією триметоприму. Виявилося, що в цих видах найчастіше мутують ген folA, який зашифрує дигідрофолатну редуктазу (DHFR) і є метою триметоприму. Чим більша стійкість препарату до антибіотика, тим більше мутацій в цьому гені.
Крім того, мутації були знайдені в декількох інших генах, не пов'язаних з дією конкретного антибіотика. Серед них були марні та соксові епорони, які відповідають за стресову відповідь. Ці гени «стресу» відомі для відтворення важливої ролі в успішній антибіотичної стійкості.
Мікроскоп Електронний виявив, як вітамін A отримує в клітинки
Що ви не знали про епігенетику: гени та клітинну пам'ять
Дослідники також виявили, що краще адаптація до м'яких ефектів антибіотика прискорює пізнішу адаптацію до вищих концентрацій. Як люди, які краще здатні адаптуватися до погіршення умов життя, якщо зміни поступаються і тонким.
В наукових виданнях опубліковано 9 вересня 2016 р. в журналі Science (doi:10.1126/science.aag0822). опублікований
Автор: Анатолій Алізар
П.С. І пам'ятаєте, просто змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!
Джерело: geektimes.ru/post/280266/