El ritmo y el modo de evolución del genoma en un experimento de 50.000 generaciones

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• La genómica
• Evolución de los microbios

Sus antecedentes:

• El proceso de adaptación de la selección natural se basa en las tasas de mutación, los efectos y las interacciones.
• Cuantificar mutaciones beneficiosas en linajes en evolución es un desafío.

Objetivo del estudio:

• Para analizar la dinámica del genoma en las poblaciones de Escherichia coli durante 50.000 generaciones.
• Determinar la proporción de mutaciones beneficiosas durante la adaptación.
• Para entender las fuerzas que gobiernan la evolución del genoma.

Principales métodos:

• Secuenciación de todo el genoma de 264 genomas de Escherichia coli de 12 poblaciones.
• Análisis comparativo con líneas de acumulación de mutaciones en condiciones de cuello de botella.
• Análisis estadístico de los tipos y frecuencias de mutación.

Principales resultados:

• Las poblaciones que mantienen las tasas de mutación ancestral apoyan un modelo en el que la mayoría de las mutaciones fijas son beneficiosas.
• La fracción de mutaciones beneficiosas disminuye a medida que aumenta la aptitud de la población.
• Las mutaciones no sinónimas, las mutaciones intergénicas, las inserciones y las deleciones están sobrerrepresentadas en las poblaciones adaptadas.

Conclusiones:

• La mayoría de las mutaciones que alcanzan una alta frecuencia en las poblaciones adaptadas son favorecidas por la selección.
• La evolución del genoma está gobernada por un equilibrio dinámico de fuerzas selectivas y neutrales.
• Los hallazgos iluminan la trayectoria evolutiva de las poblaciones microbianas.