Эволюционная адаптация у бактерий связана с частотой мутаций — ученые

Эволюционная адаптация частично обусловлена неравномерностью появления различных типов мутаций, которые чаще всего возникают в геномах, обнаружили исследователи Швейцарского института биоинформатики, 15 февраля сообщает Phys.org.

По целому ряду причин определенные части генетического кода более подвержены мутациям, чем другие. Понимание особенности этого мутационного смещения может помочь ученым предсказать, как патогенные микроорганизмы и раковые клетки с наибольшей вероятностью развивают устойчивость к лекарствам, используемым для их лечения. Это, в свою очередь, поможет в разработке новых лекарств и стратегий лечения.

В ответ на внешние изменения микроорганизмы отвечают генетическими мутациями. Причем часто такой ответ не сводится к одиночной мутации. Например, в случае бактерий, подвергшихся воздействию антибиотика, десятки различных мутаций могут придать им способность сопротивляться препарату. Но некоторые пути противодействия встречаются чаще, чем другие.

По словам ученых, у бактерий туберкулеза (ТБ), выделенных у пациентов, были обнаружены сотни различных мутаций, придающие ей лекарственную устойчивость, но некоторые из них встречаются в 100 раз чаще, чем другие.

Проанализировав тысячи адаптивных изменений, обнаруженных у трех различных микроорганизмов, исследователи определили, что типы генетических изменений, которые накапливались в ходе адаптивной эволюции, как в естественных, так и в лабораторных условиях, действительно являются классами мутаций, которые встречаются наиболее часто.

«Если это число невелико, то внешний фактор для бактерий устраняется просто появлением случайной мутации. Но если это число велико, то, вероятно, будет несколько различных мутаций, которые помогут устранить фактор, и та, которая останется в итоге будет той, которая устраняет его лучше всего», — сказал доцент лаборатории Колд-Спринг-Харбор Дэвид Маккэндлиш.