РусУкр

Топ-новости   за 24 часа

13.12.2017 г.
В РФ рассказали о геополитическом провале Путина в Сирии
Гройсман рассказал, кому с 1 января поднимут пенсии на 1,5 тысячи
Последние новости: Канада сняла запрет на продажу Украине оружия
Спасибо, Россия: деградация "ЛНР" продолжается, - Казанский
Google подвел итоги года
​Украина официально начала искать партнеров для управления транзитной трубой
Какие продукты больше всего подорожают и подешевеют перед Новым годом
Уляна Супрун прокомментировала свою "отставку"
Новости мира: президент Чехии назначил новое правительство
Супрун уйдет в отставку? - СМИ
Исследователи раскрыли пользу голодания
"Будем продолжать давить на Россию": Климкин анонсировал встречу с генсеком ООН
Матч Шахтер – Рома: продажа билетов на матч в Харькове пройдет в три этапа
Военными преступлениями в Сирии Путин командовал лично, - спикер Совфеда РФ
Золото набирает обороты
Умер лидер группы The Smithereens
Польша поддержала Украину в вопросе ввода миротворцев на Донбасс
США испытали пилотируемый космический корабль (ВИДЕО)
Австралия первой в мире запретила выезд из страны осужденным за педофилию
"Начать жизнь с чистого листа": российский хоккеист призвал сознаться в допинговых махинациях
Франция поставит Грузии в 2018 году систему ПВО
"Вы этого не осознаете, но вы запрограммированы": экс-сотрудник Facebook публично извинился за причастность к развитию соцсети
Cеть возмутила ситуация в историческом центре Киева
ФИФА отказалась продавать билеты на чемпионат мира жителям Крыма
Отток капитала из России превысил самые пессимистичные прогнозы
Смерть Хворостовского: в России исчезла урна с прахом артиста
Оливье, шампанское и мандарины,- что подорожает к Новому году
Канадские биатлонисты отказались ехать в Россию на этап Кубка мира
ДТП в Харькове: Зайцева признала свою вину
Кремль прокомментировал слова Тиллерсона об украинском Крыме
Ложкин: Свободный рынок земли позволит совершить инвестиционный прорыв
Экс-боец АТО напал на журналиста телеканала NewsOne (ВИДЕО)
От власти Путину уходить поздно: эта двуглавая птичка увязла уже по самый скипетр, - Шендерович
Мельдониевый скандал продолжает косить ряды российских медалистов, - Злой одессит
Эмиль Хегле Свендсен пропустит третий этап Кубка мира
Украина не будет менять языковую статью в законе об образовании, - Гриневич
Украинка поймала 2,5-метровую змею (ВИДЕО)
Председатель Rothschild в СНГ рассказал, почему не купили Roshen
В Одессе испытали новейшие дроны-невидимки
Эрдоган призвал признать Иерусалим столицей Палестины
Восьмые Звездные войны покажут на МКС
"Не угроза, а возможность": российский оппозиционер о Керченском мосте для Украины
Укрзализныця приостановила возврат билетов через Интернет
Российские военные не пустили Асада к трибуне вслед за Путиным (ВИДЕО)
В отношении Полански начато новое расследование
Порошенко предлагал Саакашвили возглавить правительство Украины
В Киеве пройдет конкурс на лучший талисман города
Роскомнадзор поставил ультиматум соцсети Twitter
Пролетевший мимо Земли Оумуамуа ученые назвали кораблем пришельцев
Новости дня: Кабмин утвердил план реализации реформы образования
В океане ученые обнаружили загадочные дымовые кольца
Сюрприз для Ахметова: "Укртелеком" вернули государству
Стали известны опасные последствия двукратного сокращения суток (ВИДЕО)
Учеными назван способ снизить риск развития слабоумия в старости
Россия обманывает и лжет, - сирийский военный аналитик
Нардеп Рыбалка рассказал в Вашингтоне об украинской коррупции и торможении реформ
"Укрзализныця" приостановила возврат билетов через Интернет
Стало известно условие долгой жизни
Боевики "ДНР" проводили "зачистку" Моспино, - СММ ОБСЕ
Ученые назвали вредные для мужской потенции виды спорта
Все новости »

Необычный микромир: в Гарварде провели эксперимент по эволюции бактерий (ВИДЕО)

Новости технологий, 15.09.2016
 
Печать Отправить на почту

 

 

Обычно в лабораторных опытах бактерии разводят в однородной среде. Учёные из Гарвардской медицинской школы пошли дальше. Они организовали необычный эксперимент по эволюции бактерий в смешанной среде — на огромном «блюде» размером 120×60 см.

Пространство разделили на зоны с разной концентрацией антибиотика, так что в следующую зону проходят только поколения бактерий с подходящими мутациями. В результате, в финальный раунд по центру арены пробиваются «супермикробы», то есть максимально изменившие свой генотип и фенотип в результате эволюционного отбора (см. об изоляции приспособленцев в конце статьи), информирует news.eizvestia.com.

По мере увеличения сопротивления со стороны антибиотика в популяции бактерий возникают параллельные линии эволюции, которые различаются по фенотипу и генотипу.

Арена битвы микробов с антибиотиками называется MEGA (microbial evolution and growth arena). Такая среда специально создана, чтобы при экспоненциальном росте численности бактерий они не соревновались друг с другом за ограниченные ресурсы, как это принято в большинстве научных экспериментов. Здесь ресурсы практически не ограничены, а от бактерий требуется только захватывать новые территории и приспосабливаться к новым условиям жизни, умножая свою численность практически без ограничений.

В этом смысле движение бактериального фронта напоминает экспансию человеческого вида на планете Земля в средние века с колонизацией новых территорий (предположительно, экспансивное развитие человеческой расы продолжится и за пределами родной планеты с колонизацией всех пригодных для жизни территорий в зоне досягаемости).

Эксперимент имеет не только научную, но и образовательную ценность. Большое пространство арены MEGA позволяет визуально наблюдать мутации и естественный отбор при распространении фронта бактериальной популяции. Впечатляющее зрелище.

Проведённые ранее исследования показали, что структурированные микросреды такого типа увеличивают скорость эволюции в маленьких популяциях бактерий с изменением генотипа (Q. Zhang et al., Science 333, 1764–1767 (2011)). Но до сих пор оставался неизученным вопрос, как именно это происходит в больших популяциях.

Для такого эксперимента была сконструирована прямоугольная чашка Петри размером 120×60 см, структурированная по зонам с экспоненциальным увеличением концентрации антибиотика триметоприм от периферии к центру, а также с питательными веществами для размножения бактерий. Большая площадь арены не позволяла бактериям E. coli смешиваться между собой, чтобы более наглядно наблюдать происходящие мутации.

Конструкция арены MEGA и результат распространения бактериального фронта в течение 12 суток показаны на иллюстрации B. Кругами разного цвета обозначены 182 вида мутировавших бактерий, цвет обозначает концентрацию бактерий. Линии между видами соответствуют направлению мутации, исходя из данных видеосъёмки.

По мере постоянного увеличения сопротивления со стороны антибиотика в популяции бактерий возникают многочисленные параллельные линии эволюции, которые различаются по фенотипу и генотипу.

Изучив бактерии в авангарде и позади фронта бактериальной популяции, учёные выяснили несколько интересных вещей. Оказалось, что эволюцию не всегда движут вперёд бактерии, наиболее устойчивые к антибиотикам. Как ни странно, иногда самые устойчивые потомственные линии оказываются заперты позади более чувствительных бактерий. Судя по всему, это происходит из-за «преждевременных» мутаций, когда некоторые бактерии оказываются готовы выжить в более высокой концентрации антибиотика, которая появится в будущем, но ещё не появилась. В такой ситуации потенциально более приспособленные бактерии уступают место во фронте своим сородичам, которые приспособлены именно к актуальной концентрации, существующей в данный момент.

Для проверки этой теории учёные взяли образцы изолированных колоний бактерий с «преждевременными» мутациями и насильно поместили их впереди фронта. Как и предполагалось, они выжили в условиях, в которых основной бактериальный фронт выжить не может.

Зрелищный эксперимент Гарвардской медицинской школыИллюстрация: Гарвардская медицинская школа. Пространственная ловушка компенсаторных мутаций — бактерии, которые настолько опередили своё время, что даже после наступления подходящих условий они уже заперты позади наступившего фронта.

Учёные тщательно изучили генотип наиболее мутировавших видов бактерий, которые сумели выжить в растворе с максимальной концентрацией триметоприма. Выяснилось, что у этих видов чаще всего мутации подвергался ген folA, который кодирует дигидрофолат-редуктазу (DHFR) и является мишенью триметоприма. Чем больше сопротивляемость бактрии к антибиотику — тем больше было мутаций в этом гене.

Кроме того, обнаружены мутации в нескольких других генах, не имеющих отношения к действию конкретного антибиотика. Среди них были опероны mar и sox, которые отвечают за реакцию на стресс. Ранее было известно, что эти «стрессовые» гены играют важную роль для успешного сопротивления антибиотикам.

Учёные также выяснили, что лучшая адаптация к слабому воздействию антибиотика ускоряет впоследствии адаптацию к более высоким концентрациям (на иллюстрации внизу). Всё как у людей, которые способны лучше приспособиться к ухудшающимся условиям жизни, если изменения происходят постепенно и незаметно.

Эксперимент описан в научной статье, опубликованной 9 сентября 2016 года в журнале Science.


По материалам geektimes.ru

В данный момент Вы читаете новость "Необычный микромир: в Гарварде провели эксперимент по эволюции бактерий (ВИДЕО)". Вас также, возможно, заинтересуют другие последние новости Украины и мира на eizvestia.com



Аналитика


(Не) дадим стране угля 11 декабря, 08:29

Новости технологий

«Гром-2»: в Украине разрабатывают новый комплекс оперативно-тактического назначения (5323)

Новости технологий: Илон Маск спровоцировал всемирный дефицит батареек (4347)

В Китае создали плащ-невидимку (ВИДЕО) (2964)

Ученые нашли белый НЛО (2521)

Космос: NASA намерено сделать важное заявление о новом космическом открытии (2469)

Завораживающее зрелище: NASA показало вечерний Киев из космоса (ФОТО) (2124)

Стало известно, когда программисты останутся без работы (1880)

Ждем с нетерпением: ОТРК “Гром” в следующем году идёт “на полигон”, - Злой одессит (1739)

В Германии запустили новый скоростной поезд (ВИДЕО) (1719)

Космос: В Австралии сфотографировали полет НЛО (ФОТО) (1674)

Учеными найдена новая опасность микроволновок (1671)

Астрономы нашли планету с лучшими условиями для жизни (1436)

США прекратят разработку рельсотрона (1421)

Уфологи: Пришельцы прорубили портал на Солнце (1359)

Пролетевший мимо Земли Оумуамуа ученые назвали кораблем пришельцев (1296)

Рейтинг новостей

До 2020 года украинский флот получит тридцать новых кораблей (3970)

Генерал пояснил, кто остановил "блиц-криг" Путина в Украине (3942)

Число "200-х" увеличится: террористов "ДНР" уничтожает третья сила, - волонтер (3715)

Перуанская телеведущая разделась догола после выхода сборной на ЧМ-2018 (ФОТО, ВИДЕО) (3423)

"Вот все и встало на свои места: он - бес!" В Сети показали пудовую "голову" Путина (ФОТО) (3166)

Российские военные не пустили Асада к трибуне вслед за Путиным (ВИДЕО) (2589)

"От Гааги не уйти": Утренние новости Олега Пономаря (2482)

Зачем Путин летал в Сирию? (2195)

Завораживающее зрелище: NASA показало вечерний Киев из космоса (ФОТО) (2118)

Определен самый доступный украинский автомобиль (2048)

Только один сценарий: Эксперт рассказал, что может положить конец конфликту на Востоке Украины (2048)

Посылки по-новому: как теперь заказывать зарубежные товары (1966)

"Не угроза, а возможность": российский оппозиционер о Керченском мосте для Украины (1956)

Россия обманывает и лжет, - сирийский военный аналитик (1892)

Империи не по зубам украинский народ, - московский блогер (1884)



Последние новости «I» в соцсетях

  

Новости партнеров

Загрузка...
Загрузка...
bigmir)net TOP 100

Экономические известия

Ежедневная деловая газета

Украинский бизнес портал

Электронный деловой журнал

Статус

Еженедельный деловой журнал