壮观的实验哈佛医学院 Bashny.Net

通常在实验室的实验的细菌被稀释的一均质的介质。 科学家从哈佛医学院的继续。 他们组织了一个不寻常的实验演变的细菌在混合环境中的巨大的"菜"一个尺寸120×60厘米

空间是为区域划分的不同浓度的抗生素，因此下一个区域仅通过一代的细菌与适当的突变。 结果，在最后一轮的中心舞台上使他们的方式"超微"，也就是，最大的改变他们的基因型和表现型的结果进化的选择(见关于隔离的机会主义者在结束的文章)。





帧视频演示从哈佛医学院。 与增加的抵抗药性的细菌性人口的平行线的演变，这在不同的表型和基因型。

竞技场的战斗的细菌的抗生素是所谓的巨型 (微生物进化与成长的场). 这样一种环境专门设立做出，与指数人口的增长的细菌他们没有相互竞争稀少的资源，按照惯例在大多数科学实验。 这里的资源几乎是无限的，以及从细菌只需要获取新领土和适应新的生活条件，乘以他们的人数几乎没有任何限制。

在这个意义上，该运动的细菌前是让人想起扩大人类在地球上的在中世纪的殖民统治的新的领土上(据推测，广阔的发展，人类将继续超出家庭的星球殖民化的所有的可居住的领土范围)。



竞技场大型的。 帧视频演示从哈佛医学院

 

该实验科学和教育价值。 大型空间的竞技场大型，可以观察突变和自然选择传播的前的细菌人口。 一个令人印象深刻的景象。

 

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以往的研究已显示结构性环境的这种类型的增加率的演变中的小群体的细菌变化的基因型(Q张et al., 科学333,1764-1767(2011年)). 但是，直到现在仍未开发的问题，因为它发生在大型的人口。

对这个实验是构建一个矩形的培养皿的尺寸120×60厘米，结构化的区域的指数增加抗生素浓度的此药物从外围的中心，以及为营养对于细菌。 一个大面积的竞技场，不允许大肠杆菌混合在一起，以便更清楚地观察是什么情况发生突变。

设计舞台上的巨型和结果的传播的细菌前的12天，图B所示，界不同颜色的标记182种类的细菌突变的，颜色表示浓度的细菌。 线之间的物种的对应方向突变基于数据的视频。





作为不断增加的阻力的抗生素在的细菌群体，有众多的平行线的演变，这在不同的表型和基因型。





在研究的细菌在最前面和后面前的细菌群体，科学家们发现一些有趣的事情。 它变成了这一变化并不总是推动大多数细菌对抗生素产生抗药性。 具有讽刺意味的是，有时候最稳定的遗传线路都被锁定后面更加敏感的细菌。 显然，这是由于"不成熟"的突变，当某些细菌都能够生存，在浓度较高的抗生素，这将出现在未来，但还没有出现。 在这种情况可能更适于细菌让路前面的表兄，而这是准确地适应实际的浓度存在的时刻。

来测试这个理论，科学家们进行了取样的分离菌落的"过早"的突变，并强行把他们未来的前面。 如所预期的，他们存活的条件，其中主要细菌前不能生存。



说明：哈佛大学医学院。 空间陷阱的补偿性突变的细菌就是这样超越时代的，甚至发生后的适当条件下，他们已经锁定背后的未来的前面。

 

科学家们进行了广泛研究的基因型数种突变的细菌，设法生存的一个解决方案的最大浓度为此药物的。 事实证明，这些类型的大多数经常突变进行基因folA，其编码二氢叶酸酶(DHFR)和目标的此药物的。 更多的抵抗细菌对抗生素，更多的突变在这一基因。

此外，所发现的突变的几个其他的基因不相关的行动的一个特定抗生素。 其中mar和sox操纵子，这是负责的压力反应。 以前这是众所周知，这些"压力"基因方面发挥重要作用，在成功的耐抗生素。

 

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科学家们还发现，最好适应较弱的影响的抗生素随后加速适应较高的浓度(在下图). 所有的人都能够更好地适应恶化的生活条件，逐渐发生变化时，并在不知不觉中。





实验中描述的一篇科学论文发表在9月2016年在科学杂志(doi:10.1126/科学。aag0822). 出版

 

作者：阿纳托利Alizar

 

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资料来源：geektimes.ru/post/280266/