بیگ بنگ: یک تیم بین المللی از محققان در آزمایش بلند مدت تکاملی(LTEE)، توالی DNA  ژنوم های باکتری اشریشیا کُلی را به منظور کشف ژن هایی با جهش ژنتیکی مفید که به باکتری در مقابل اجدادش برتری داده است، تعیین کردند. این محققان طی بررسی 12 گروه، بیش از 14000 مورد تغییر یافت کردند. هر گروه به شیوه ای متفاوت دچار تغییر شد، اما در این بین بعضی تغیییرات مشترک مهم نیز دیده ­ شد.

ریچارد لنسکی کسی که آزمایش بلند مدت تکاملی را انجام داده است.
ریچارد لنسکی کسی که آزمایش بلند مدت تکاملی را انجام داده است.

به گزارش بیگ بنگ، اگر پل سایمون قصد داشت آهنگی درباره “آزمایش بلند مدت تکاملی” ریچارد لنسکی بنویسد، آن را « پس از این همه سال، هنوز در حال تغییر » می­ نامید. در مقاله ای جدید پروفسور برجسته دانشگاه ایالتی میشیگان جان هانا که تخصصش در زمینه میکروبیولوژی و ژنتیک مولکولی می­باشد به همراه تیمی بین المللی از محققان به وسیله پیشرفته ترین و مدرن ترین ابزارها به بررسی ده ها هزار نسل از باکتری اشریشیا کُلی پرداخته اند. آنها توالی DNA  ژنوم های این باکتری را به منظور کشف ژن هایی با جهش ژنتیکی مفید که به باکتری در مقابل اجدادش برتری داده است، تعیین کردند.

باکتری های مربوط به نسل های مختف این آزمایش برای مدتی نزدیک به 30 سال در فریزرها ذخیره شده بودند. آنها در جستجو برای تغییرات DNA به زندگی بازگردانده شدن. قادر بودن به بررسی نمونه های فریز شده از سال های قبل یکی از دلایلی است که لِنسکی “آزمایش بلند مدت تکاملی” که نتایج آن را به مرور زمان خواهیم دید، پرداخته است.

نمونه های آزمایشی سی ساله ی آزمایش بلند مدت تکاملی
نمونه های آزمایشی سی ساله ی آزمایش بلند مدت تکاملی

لِنسکی عضو “مرکز بررسی تکامل در عمل” گفت: « یکی از بهترین موارد درباره ی چنین آزمایش بلند مدتی این است که طی آن تکنولوژی های نوینی مورد استفاده قرار میگیرد که زمانی که من این آزمایش را در سال 1988 آغاز کردم، وجود نداشتند. » او در ادامه افزود:« نخستین ژنوم باکتری تا پیش از سال 1995 از نظر توالی DNA مورد بررسی قرار نگرفت و اکنون، تنها در این مقاله ما توالی 264 ژنوم کامل را طی یک آزمایش تعیین کرده ایم.» تیم او صدها ژنوم باکتری اشریشیا کلی را به منظور آزمودن چگونگی تغییرات DNA باکتری طی بیش از 50000 نسل بررسی کردند. این محققان طی بررسی 12 گروه، بیش از 14000 مورد تغییر یافت کردند. هر گروه به شیوه ای متفاوت دچار تغییر شد، اما در این بین بعضی تغیییرات مشترک مهم نیز به خوبی دیده شد.

جهش ها بیشتر بر روی یک زیر مجموعه از ژن ها متمرکز بودند؛ برخی قابل توجه و برخی ساده؛ در جایی که جهش ها به باکتری در مقابل اجدادش برتری داده اند. یکی از تفاوت های قابل توجه که میان گروه های مختلف وجود داشت این بود که نیمی از آنها به میزان بیشتری دچار جهش در مسیر تکامل شدند، اگر چه همه آنها از اجداد یکسان بودند که دارای میزان جهش پاییینی بودند.

تصویری هنری از باکتری های اشریشیا کلی
تصویری هنری از باکتری های اشریشیا کلی

“جفری باریک” استادیار علوم بیومولکولی دانشگاه تگزاس در آستین درباره این آزمایش می­گوید: حتی در میکروکازم( ابعاد کوچتر از واقعیت – همانند شرایطی که بعضا در آزمایشگاه ها وجود دارد) ساده، می­توانیم بررسی سیر تکامل را تصور کنیم. – یک باکتری که در شرایطی خسته کننده سال ها در یک آزمایشگاه نگه داشته شده است – ما چیزهای جدیدی درباره میزان و فرآیند تکامل آموختیم، این اطلاعات کمیتی برای سلامت انسان حائز اهمیت می­باشد. به این جهت که توانایی ما در پیش ­بینی چگونگی تکامل باکتری ها به خصوص در عفونت های مزمن و میکروبیوم انسان( ریزاندامگان همزیست – باکتری هایی که در بدن انسان وجود دارند) را  بهبود می­ بخشد.

طبق گفته های لِنسکی، این مقاله حاصل همکاری ِ شگفت انگیز چندین نفر است. “نوا ریبِک” محقق دانشگاه ایالتی میشیگان، چندین تئوری ریاضی را به منظور تفسیر و ترجمه داده ها توسعه داد. “باریک” که او نیز عضو سابق دانشگاه ایالتی میشیگان بود، نرم افزاری را به منظور آنالیز ژنوم ها ایجاد کرد. “الیویر تنایون” از دانشگاه دایدِروت فرانسه، رهبری این مطالعات را بر عهده داشت. همچنین محققانی از دیگر دانشگاه های فرانسه، ماساچوست آمریکا و زوریخ در سوئیس در این تحقیق شرکت داشتند. آزمایش بلند مدت تکامل لنسکی، اکنون از 65000 نسل عبور کرده است. سرمایه لازم برای تحقیقات لِنسکی توسط « بنیاد ملی علوم – به اختصار NSF » تامین می­ شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه  Nature منتشر شده است.

مترجم: امیرحسین ادیبی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

1 دیدگاه

  1. سلام ….بسیار از مطالب سایت استفاده کردم خسته نباشید و…امیدوارم پاینده باشید
    سوالی از حضورتان داشتم…
    من در حال تحقیق روی بیان ژن در اشرشیا کلی هستم.
    باکتری را از سیستم میکروفلوئیدی عبور دادم (سیستمی است شبیه مجاری ادراری انسان ) سپس نتیجه گرفتم که ژن ها بعد از عبور از سیستم کاهش پیدا کرده ….حال دارم در مورد علت این کاهش تحقیق می کنم.نظر شما چیست ایا می توان نتیجه گرفت که PDMS استفاده شده در سیستم میکروفلوئیدی باعث این کاهش شده باشد ؟ لتفن اگر می توانید در این زمینه سایت یا شخصی را معرفی بنمایید ….از همکاری شما متشکرم