Evolution kan fortfarande gå snabbt
En bakterie som börjar leva symbiotiskt inuti en annan organism kan förlora upp till 20 procent av sin arvsmassa på 50 000 år. En svensk-brittisk forskargrupp, som följt minskningen av arvsmassa hos bakterier i odling, visar nu att mekanismen bakom detta är en annan än man tidigare trott. Resultaten publiceras i senaste numret av den amerikanska vetenskapsakademins tidskrift Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS.
Bakterier som lever i symbios med flercelliga organismer har den minsta arvsmassa vi känner till hos levande organismer. Den har utvecklats från förfäder med större arvsmassa, men har under evolutionen mot en symbiotisk livsstil förlorat genetiskt material. Mekanismerna bakom denna utveckling och hastigheten med vilken arvsmassan kan minska i storlek har tidigare varit dåligt utforskat.
I denna studie har minskningen av arvsmassan studerats i realtid hos Salmonellabakterier som odlats under betingelser som liknar en intracellulär symbiotisk livsstil. Forskarna kunde, med hjälp av bland annat mikrochipteknik, identifiera förlust av genetiskt material med upp till fyra procent i flera av de odlade stammarna. Resultaten visar att denna förlust initialt sker med förvånansvärt hög hastighet.
– Vi har uppskattat att en arvsmassa av Salmonellas storlek skulle kunna krympa i storlek med 20 procent på 50 000 år, vilket är en evolutionärt sett mycket kort tid, säger professor Dan Andersson, Uppsala universitet, som lett studien.
I arvsmassan finns långa, identiska DNA-sekvenser som medverkar när DNA
flyttas eller förloras i en kromosom, i en process som kallas homolog
rekombination. Tidigare forskning, där DNA hos bakterier med liten arvsmassa jämförts med släktingar med stor arvsmassa, tyder på att det är under denna process förlust av genetiskt material vanligen skett. Den största förlusten av arvsmassa har skett tidigt under evolutionen, medan det inte hänt så mycket under den senaste tidsperioden, vilket har förklarats med att det inte finns tillräckligt många identiska sekvenser kvar i organismernas arvsmassa.
– I vår studie saknades identiska sekvenser i den förlorade arvsmassan. Det tyder på att den snabba, initiala förlusten av arvsmassa kan styras av helt andra mekanismer, säger Dan Andersson.
Kontaktinformation
Kontaktperson: Dan Andersson, tel: 018-471 41 75 eller via e-post: Dan.Andersson@imbim.uu.se
