Evolución en el laboratorio 
 

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Biología

Es fácil reproducir la evolución en el laboratorio




Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Michigan ha documentado paso a paso el proceso en el que los organismos evolucionan para adquirir nuevas funciones.

Los resultados, publicados en el último número de Nature, revelan cómo la bacteria E. coli ha evolucionado en el laboratorio para complementar su dieta tradicional de glucosa con un extra de citrato.

"Es muy interesante que se pueda ver una nueva función biológica evolucionar", dijo Zachary Blount, investigador postdoctoral en el Centro de BEACON MSU para el Estudio de la Evolución en Acción. "La primera generación de bacterias comedoras de citrato apenas eran capaces de crecer en el mismo pero mejoraron mucho con el tiempo. Queríamos comprender los cambios que permitieron a las bacterias desarrollar esta nueva habilidad. Tuvimos la suerte de tener un sistema que nos permite hacerlo ".

La bacteria E. coli no puede digerir citrato cuando el oxígeno está presente. De hecho, es una característica distintiva de E. coli. No pueden comerlo porque la E. coli no tiene la proteína correcta para absorber moléculas de citrato.

Para descifrar las mutaciones que permitiesen este cambio de alimentación, Blount ha trabajado con el profesor Richard Lenski, experto en Microbiología y Genética Molecular. En un experimeto a largo plazo, lanzado en 1988 y ha permitido a él ya sus compañeros de equipo estudiar más de más de 56.000 generaciones de evolución bacteriana.

El experimento muestra la selección natural en acción. Y debido a que las muestras están congeladas y disponibles para su estudio posterior, cuando surge algo nuevo los científicos pueden volver a las generaciones anteriores para buscar los pasos que sucedieron a lo largo del camino.

Evolución en el laboratorio
Zachary Blount, postdoctoral researcher in MSU's BEACON Center for the Study of Evolution in Action, led a team of researchers in documenting the step-by-step process in which organisms evolve new functions. (Photo: Brian Baer)
"Vimos por primera vez el uso de citrato por las bacterias alrededor de 33.000 generaciones", explicó Lenski. "Pero Zack fue capaz de demostrar que algunas de las mutaciones más importantes ya se había producido antes de esa fecha mediante la reproducción de la evolución de las diferentes etapas intermedias. Demostró que podían volver a evolucionar a bacterias comedoras de citrato, pero sólo después de que algunas de las piezas del rompecabezas ya estuvieran en su lugar. "

En el artículo de Nature, Blount y sus compañeros analizaron 29 genomas de diferentes generaciones para encontrar las piezas del rompecabezas de la mutación. Descubrieron un proceso de tres pasos en el que las bacterias desarrollado esta nueva habilidad.

La primera etapa fue la potenciación, cuando la E. coli acumuló por lo menos dos mutaciones que establecieron el escenario para los eventos posteriores. El segundo paso, la actualización, es cuando la bacteria comenzó a comer citrato, pero de forma limitada. La etapa final, el refinamiento: mutaciones que mejoraron la función inicialmente débil. Esto permitió a los ejemplares comedores de citrato devorar su nueva fuente de alimento y llegar a ser dominantes en la población.

"Estamos emocionados en particular sobre la etapa actualización", dijo Blount. "La mutación real implicada es bastante compleja. Se reorganizado parte del ADN de la bacteria, por lo que vemos aparecer un nuevo módulo que no había existido antes. Este nuevo módulo causa la producción de una proteína que permite a las bacterias procesar el citrato en la célula cuando el oxígeno está presente.".

El cambio estaba lejos de ser normal, afirmó Lenski. "No fue una mutación típica en absoluto, donde sólo cambian un par de bases del genoma. En realidad, parte del genoma se ha copiado de manera que dos trozos de ADN fueron cosidos juntos de una manera nueva. Un fragmento de una proteína codificada para obtener citrato en la célula, y el otro fragmento sirvió para que esta proteína se reprodujera. "



Hay 8 comentarios
Humberto – Cali
22/09/12 - 11:19
Tema: Laboratorio y evolucion

Los humanos tenemos una generacion cada 22 años Las bacterias cada 30 minutos por eso son excelentes seres vivos para apreciar la evolución y la E Coli debe darsele un Nobel en estudios sobre evolucion natural y seleccion. El otro premio es para la Drosophila
Gracias
Humberto Rey V

hugo
21/09/12 - 05:59
Tema: Bacterias evolucionan... Y nosotros...?

NOSOTROS PODEMOS

evolucionar también en forma conciente según nuestros hábitos. Nuestras memorias son eventos moleculares y podemos dirigirlas... Claro que esto es solamente una hipótesis...

Otto Andrade – Atuntaqui
20/09/12 - 17:47
Tema: La Evoulución

Es muy interesante saber sobre la evolución, con los experimentos realizados en los laboratorios, nosotros los evolucionistas cada vez estamos convencidos sobre la evolución y no con el chistesito que fuimos creados por "alguien".

Respuesta a Otto Andrade
Javier Valero
21/09/12 - 08:01
Tema: Re: La Evoulución

Claro. Es obvio que antes de la evolución fuimos creados por alguien.
Químico Bacteriólogo Parasitólogo Javier V.

Respuesta a Otto Andrade
Moisés - Ing. Fisico – Lima
30/09/12 - 14:34
Tema: Re: La Evoulución

Lamento que lo unico malo que nos depara la ciencia a los humanos, es la soberbia que proviene del ser dueño de un poco de conocimiento y nos lleva a creernos sin el total de pruebas de que no hay creador, esto es ya explicado en la biblia como el pecado original, el fruto del árbol de la ciencia y del conocimiento lleva a decir esos "chistesitos" de que no hay creador. Un libro tan antiguo y ya contaba el comportamiento que podría producir la ciencia en algunos hombres. La ciencia no es mala, nos ayuda a descubrir lo que Dios ha creado, sigamos en ese camino sin miedo a romper viejos dogmas, pero siempre creyendo en él.

Topo Seventy !!.. – Bs.As.Argentina
20/09/12 - 15:50
Tema: ....... reproducir la evolucion en laboratorio.

Excelente y extraordinario artículo del proceso evolutivo de una bacteria por adaptacion y seleccion natural, ganerando las proteinas reproducibles , para su nueva función; unido al registro de secuencias en 56.000 generaciones de reproduccion de dicha bacteria.

Topo Seventy !!...

Hernan Moreno – Cúcuta
20/09/12 - 13:56
Tema: reproducción de la evolución en el laboratorio

si fuese posible agilizar el tiempo en el laboratorio la reproducción de la evolución nos mostraría organismos mas evolucionados que los actuales

Alberto Cotrina Timm – La Libertad - Ecuador
20/09/12 - 13:14
Tema: Es fácil reproducir la evolución en el laboratorio

¡SENSACIONALISMO "CIENTÍFICO"!
¿Menciona los organismos evolucionan? Aquí solamente se habla de estudios o investigaciones en la bacteria E. coli. Tal vez lo de "los organismos evolucionan" se deba a que son millones de bacterias. =) Lo que entiendo es que se han dado unas mutaciones de adaptación y no una evolución a nuevas especies o mucho menos géneros. Ojala, pudiesen demostrar algún día cuando las E. coli se conviertan en más que sea un "simple" protozoario. =D

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