Genómica evolutiva a lo largo de 50,000 generaciones
En esta entrega del experimento de evolución a largo plazo, se reportan las tendencias de genómica evolutiva de 12 poblaciones de Escherichia coli creciendo en un medio homogéneo. Los autores investigaron qué fracción de mutaciones nuevas presentes en un linaje son benéficas, para ello secuenciaron el genoma de dos clonas de todas las poblaciones cada cierto número de generaciones (500, 1,000, 1,500, 2,000, 5,000, 10,000, 15,000, 20,000, 30,000, 40,000 y 50,000). Seis poblaciones desarrollaron fenotipos hipermutables generados por cambios en la maquinaria de reparación del DNA y una población más por una mutación en secuencias de inserción; tras un par de decenas de miles de generaciones, las tasas de mutaciones decayeron en estas poblaciones. Además de una tendencia a la reducción del genoma, se observó una mayor proporción de mutaciones no sinónimas, aunque su frecuencia comenzó a disminuir a partir de las 2,000 generaciones. Comparando la proporción de sustituciones no sinónimas con poblaciones experimentales, con la variación erosionada por medio de cuellos de botella, y llevando a cabo ensayos de competencia, los autores demostraron que la mayor parte de estas mutaciones son benéficas. Finalmente, se encontró evolución paralela a nivel de genes significativa entre las poblaciones que mantuvieron la tasa de sustituciones ancestral.
a, Phylogenies for 22 genomes from each population, based on point mutations. b, The same trees, except branches are rescaled as follows: branches for lineages with mismatch-repair defects are orange and shortened by a factor of 25; branches for mutT mutators are red and shortened by a factor of 50. Strain REL606 (on the left) is the ancestor. No early mutations are shared between any populations, confirming their independent evolution. Most populations have multiple basal lineages that reflect early diversification and extinction; some have deeply divergent lineages with sustained persistence, most notably Ara−2.
Olivier Tenaillon, Jeffrey E. Barrick, Noah Ribeck, Daniel E. Deatherage, Jeffrey L. Blanchard, Aurko Dasgupta, Gabriel C. Wu, Sébastien Wielgoss, Stéphane Cruveiller, Claudine Médigue, Dominique Schneider & Richard E. Lenski (2016). Tempo and mode of genome evolution in a 50,000-generation experiment. Nature.2016 Aug 11;536(7615):165-70.
