バクテリア/プラズミド結合の進化

科学分野:

• 微生物学 微生物学とは
• 進化生物学の進化生物学について
• 遺伝学 遺伝学とは

背景:

• バクテリアのプラズミドは,宿主の体調に影響を及ぼし,特定の選択的圧力がない場合,しばしば否定的に影響します.
• 以前の研究によると,プラズミド運搬は,特に抗生物質耐性遺伝子が存在しない場合,細菌の適性を低下させることが示されています.
• 限られた研究は,進化の過程でプラズミドとそれらの細菌宿主との間のフィットネス分割を調査しています.

研究 の 目的:

• バクテリアの宿主とプラズミドの500世代に渡る共進化を調査する.
• 宿主のゲノム適応が,プラズミド運搬のフィットネス効果にどのように影響するかを決定する.
• プラズミド自身が細菌宿主に適応しているかどうかを評価する.

主な方法:

• 抗生物質の選択で500世代に渡って非結合性プラズミドpACYC184で *Escherichia coli* Bを培養する.
• 進化した宿主-プラズミドの組み合わせの適性を,ベースライン株との競合によって評価する.
• 祖先のプラズミドを運ぶ進化した宿主の体格を,プラズミドのない宿主の体格と比較する.

主要な成果:

• 初期プラズミドの運搬量が減少した *Escherichia coli* B適性.
• 500世代に渡る抗生物質の選択を経て,細菌の宿主ゲノムは適応した.
• 祖先のプラズミドを運ぶ進化した宿主は,プラズミドのない同位体と比較して,フィットネスの向上を示し,プラズミドの適応ではなく宿主の適応を示した.

結論:

• 細菌の宿主ゲノムは,プラズミド運搬の初期フィットネスコストを軽減するために適応することができます.
• 進化的適応は,プラズミドのフィットネス効果を細菌宿主にとって有害なものから有益なものに変えることができる.
• この研究は,バクテリア・プラズミド関連における宿主主導の適応を強調しています.