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Las conclusión revolverán la nueva investigación en la evolución bacteriana

Las bacterias detectaron el hasta 90 por ciento de su material genético de la especie de bacterias distante relacionada, según la nueva investigación de la Universidad de Arizona en Tucson.

El encontrar tiene implicaciones biomédicas importantes porque tal gen-intercambio, o la transferencia lateral del gen, es la manera que muchas bacterias patógenas toman resistencia antibiótico o llega a ser más virulento.

“Para mantener tratamientos efectivos y desarrollar los nuevos antibióticos, es importante vigilar los regímenes y las configuraciones de la transferencia lateral del gen,” dijo a la pieza de personas Howard Ochman, profesor del UA de la bioquímica y de la biofísica molecular y pieza del instituto del BIO5 del UA.

La investigación también resuelve un prolongado rompecabezas evolutivo. Muchos científicos han sostenido que drena la familia árboles tradicionales no tiene sentido para las bacterias, porque sus genomas representan una mezcla de material genético de sus células parentales y de la otra especie de bacterias.

Ochman y el trabajo de sus colegas muestra que los linajes bacterianos pueden todavía ser trazados considerando solamente las formas “tradicionales” de la herencia genética. La cantina dispersa de genes no enmascara la línea de la pendiente porque los genes detectados consiguen perdidos del genoma en un punto posterior o, si persisten, las bacterias después las transmiten a su descendiente.

El poder clasificar bacterias es crucial para el remedio, Ochman dijo. “Si usted va al doctor con la infección de garganta él puede estar bastante seguro que es el resultado de una infección con una especie de estreptococo y puede por lo tanto prescribir un antibiótico apropiado. Si usted no podría clasificar bacterias porque tienen genes de todas partes de, los doctores no podrían hacer esto.”

El parte de la investigación se publica en la aplicación actual la biología de PLoS, disponible en www.plosbiology.org. Los co-autores de Ochman son Nancy Moran, el profesor de los regentes del UA de la ecología y biología evolutiva y la pieza BIO5, y Emmanuelle Lerat, ahora en Universite Claude Bernard (Lyon, Francia) y Vincent Daubin, ahora en el scientifique recherche del la nacional de del centro (CS$CNRS) en Francia. La investigación fue financiada por el Ministerio de Energía y National Science Foundation.

La transferencia lateral del gen, única al mundo bacteriano, se ha reconocido de largo como campo común. Pero hasta ahora los científicos no conocían cuáles de los genes de una bacteria vinieron de transferencia lateral del gen y cuáles habían sido heredados de su padre.

En su estudio, los científicos se centraron en el grupo mejor-estudiado de bacterias, la Gamma-Proteobacteria. Incluye muchos patógeno humanos, incluyendo salmonelas, Shigella, Escherichia Coli patógeno, y pseudomonas.

Las personas de Ochman compararon la especie bacteriana analizando sus datos genomic de la serie. Los investigadores entonces calculaban árboles de familia, teniendo en cuenta los genes detectados, e igualaron los árboles a un árbol establecido de la referencia. Para todos los genes, el fósforo era el cerca de 95 por ciento. Esto mostró que el mecanismo disperso de la transferencia lateral del gen no interfiere con la aproximación tradicional de usar árboles de familia para deducir lazos. Las personas de Ochman encontraron que solamente 205 genes de Gamma-Proteobacteria's aproximadamente 7.205 genes son compartidos por toda la especie. La gran mayoría de genes encontrados en el grupo viene de transferencia lateral del gen. “La mayor parte de éstos ocurren en uno o algunas especies solamente,” Ochman dijo. “Solamente éstos son los genes que hacen bacterias diferentes de uno a.”

Lo más común posible, los genes son transmitidos por los bacteriófagos, los virus que secuestran específicamente las células de las bacterias. Como las jeringas minúsculas, los fagos inyectan su propio material genético en la célula huesped, forzándolo para producir nuevos fagos. Durante tal acción, los genes del genoma bacteriano se pueden incorporar en los fagos nuevamente hechos. Inyectan su carga genética nuevamente modificada en otras bacterias. Esta manera, bacteriófagos actúa como lanzaderas, tomando la DNA a partir de una bacteria y vaciándola en otra. Las bacterias pueden también hacer el contacto por los tubos minúsculos de la conexión a través de los cuales intercambian pedazos de DNA. Pueden también tomar el material genético del ambiente.

Ochman piensa que las conclusión de las personas revolverán la nueva investigación en la evolución bacteriana. “Debe ser emocionante ver si la transferencia del gen ha sido tan dispersa en otros grupos de bacterias, también.”