den 9 januari 2019

Går det att förutsäga evolutionen?


Genom att använda kunskap om hur olika gener samverkar för att ge upphov till en viss egenskap har Umeåforskare kunnat konstruera matematiska modeller som förklarar vilka vägar evolutionen kommer att ta. Resultaten publicerades 8/1 i den vetenskapliga tidskriften eLife.

Peter Lind

Mikrobiolog och forskarassistent

Evolutionsbiologin har länge haft ett fokus på historiska händelser eftersom det ansetts vara omöjligt att förutsäga framtida händelser på grund av komplexiteten hos levande organismer och inverkan av slumpmässiga mutationer eller händelser i miljön.

— Vi visar att det går att förutsäga evolution, i alla fall till viss del. Men det är väldigt mycket vi ännu inte förstår, säger Peter Lind, mikrobiolog och forskarassistent vid Umeå universitet och huvudförfattare till artikeln.

Tillsammans med universitetslektor Eric Libby har han konstruerat matematiska modeller av hur olika gener samverkar för att förutsäga vissa aspekter av evolutionen och sedan jämfört förutsägelserna med vad som verkligen hände när de studerade evolutionen av bakterier i realtid i laboratoriet.

Resultaten visar dock att variationer i mutationshastighet mellan olika gener och skillnader mellan hur bra olika mutanter är på att konkurrera med varandra också spelar stor roll för att förklara utfallet.

— Dessa aspekter är än så länge svåra att förutsäga och vi arbetar nu vidare för att se hur vi kan komma närmare en lösning på dessa problem, säger Eric Libby, matematiker och universitetslektor vid Umeå universitet och medförfattare till artikeln.

Genom att låta bakterier anpassa sig till en ny miljö i laboratoriet kan forskarna studera evolution i realtid och fördelaktiga mutationer identifieras med hjälp av nya tekniker för att läsa av DNA-koden. Forskarteamet använde sig av bakterien Pseudomonas fluorescens i dessa studier.

Till exempel kan forskarna förutsäga vilka gener som kommer mutera för att överproducera en signalmolekyl för bildande av en biofilm. Biofilm är ett aggregat av mikroorganismer och mutanter som överproducerar extracellulära substanser, som utgör en viktig del av biofilmen, har ökad motståndskraft mot antibiotika och är vanliga hos vissa sjukdomsframkallande bakterier.

— Förhoppningen är att vi någon gång i framtiden kommer kunna förutsäga de evolutionära processer som ligger till grund för till exempel utveckling av antibiotikaresistens, nya infektionssjukdomar och cancer, säger Peter Lind.

Originalartikel:

Peter A. Lind, Eric Libby, Jenny Herzog and Paul B. Rainey. Predicting mutational routes to new adaptive phenotypes. eLife 38822. https://doi.org/10.7554/eLife.38822

Källa: Umeå universitet


Lämna en kommentar

Din e-postadress kommer inte att visas

Senaste numret


Annonser


International news

 Le Bonheur Heart Institute one of eight to earn top STS quality rating
MEMPHIS, Tenn., 5 hours ago 38 minutes ago
World Ultrasound Systems (Traditional, Portable, Handheld, Therapeutic) Market Report 2015-2020 - Research and Markets
DUBLIN, 1 hours ago 28 minutes ago
Asia Pacific Healthcare IT Integration Market 2015-2022 - Research and Markets
DUBLIN, 1 hours ago 28 minutes ago
Global PCR Product Market Worth $9.8 Billion by 2021 - Segmentation By Application & Technology - Research and Markets
DUBLIN, 1 hours ago 28 minutes ago
Global Over-the-Counter Drug Market 2016-2020 - Switching of Medications from Prescription to OTC / Counterfeit Drugs / Accelerated Use of Online Resources - Research and Markets
DUBLIN, 2 hours ago 21 minutes ago
United States In-Vitro Diagnostic Tests Market 2016-2020 - Research and Markets
DUBLIN, 2 hours ago 28 minutes ago