在细菌中发现近乎瞬时的进化

进化发生的速度有多快?布法罗大学的分子生物学家发现，在某些细菌中，它几乎可以瞬间发生。UB的Jacobs医学和生物医学科学院生物化学系主任兼教授Mark R. O'Brian博士在研究细菌如何发​​现和吸收铁时发现了令人惊讶的发现。美国国立卫生研究院授予他一项128万美元的四年补助金，用于研究细菌变异接受铁的机制，以及该机体如何排出多余的铁。

奥布莱恩说，这一发现几乎是偶然的。将Bradyrhizobium japonicum细菌与合成化合物一起置于培养基中以提取所有铁。奥布莱恩预计，由于被剥夺了繁殖所需的铁，细菌处于休眠状态。但令他惊讶的是，细菌开始繁殖。

“我们在校园里对细菌的DNA进行了测序，我们发现它们已经发生突变，正在使用这种新化合物来生长铁，”他说。“这表明单个突变可以做到这一点。所以我们再次尝试使用天然的铁结合化合物，并再次尝试。”基因突变的速度--17天 - 令人震惊。

“我们通常认为进化是在很长一段时间内发生的，但我们正在看到进化 - 至少作为使用铁源的能力，它不可能在此之前作为细胞中的单一突变发生，我们从未本来可以预测，“他说。

“采用铁的机器非常复杂，所以我们认为需要很多突变才能被采用，”他说。细菌的进化并不意味着它正在发展成其他类型的生物。奥布莱恩说，进化还可以改变现有物种“让它们生存下来”。细菌是地球上最丰富的生命形式，已经存在了30亿年，不断发展和适应。那么近乎瞬时演化的发现有多大?

“这将取决于它的适用范围，”奥布莱恩说。“我们能否描述这些机制，并环顾四周，看看它们是否在其他系统中?这对细菌群落有何影响?对人类健康有多重要?”

奥布莱恩说，其他研究人员可能会就新知识如何影响人类健康开展工作。

这种突变可能与细菌如何抵抗抗生素无关。他说，O'Brian观察到的突变导致了“功能获得”，这是一种比阻止抗生素的适应更为复杂的事件。

生物可以通过打开和关闭基因来适应。奥布莱恩的一部分资助是研究细菌如何通过打开不同的基因来排出过量的铁。

现在的工作是“严格科学的”，但使用可能即将到来。“有一种机制的理解可能有助于更好地了解如何处理传染病，或者使用细菌来治疗环境，”奥布莱恩说。