{"id":132060,"date":"2017-11-12T17:00:16","date_gmt":"2017-11-12T16:00:16","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/?p=132060"},"modified":"2019-12-18T08:08:22","modified_gmt":"2019-12-18T07:08:22","slug":"ltee-un-experimento-brillante","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/2017\/11\/12\/132060","title":{"rendered":"LTEE: un experimento brillante"},"content":{"rendered":"

Hace casi 30 a\u00f1os Richard Lenski<\/a> empez\u00f3 un experimento que a\u00fan no ha terminado. El experimento de evoluci\u00f3n a largo plazo (LTEE<\/a>, por sus siglas en ingl\u00e9s) con la bacteria Escherichia coli<\/em>. Se trata de un experimento simple, pero brillante, que aprovecha el potencial de los cultivos microbiol\u00f3gicos (poblaciones muy grandes, tiempos de generaci\u00f3n muy cortos) para observar la evoluci\u00f3n en acci\u00f3n, casi en directo.<\/strong><\/p>\n

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Richard Lenski mostrando parte del \u00abregistro f\u00f3sil\u00bb del LTEE.<\/strong><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

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El experimento comenz\u00f3 en febrero de 1988 con doce poblaciones de la bacteria que se inocularon en matraces con 10 ml de un medio de cultivo relativamente pobre. A lo largo del LTEE los matraces se incuban a 37o<\/sup> en agitaci\u00f3n para asegurar la mezcla de los componentes. Las bacterias crecen y se multiplican durante varias horas hasta agotar la glucosa del medio. Al d\u00eda siguiente se recoge una peque\u00f1a porci\u00f3n del cultivo y se utiliza para inocular un nuevo cultivo, que de nuevo crece hasta agotar la glucosa, y as\u00ed se repite d\u00eda a d\u00eda. En estas condiciones se calcula que se produce una media de 6,7 generaciones por d\u00eda. Cada 500 generaciones se recoge una parte de cada uno de los cultivos y se congela de forma que se preserve la viabilidad de las bacterias y puedan recuperarse de nuevo cuando se necesiten.<\/p>\n

El experimento es sencillo, el microorganismo crece siempre en las mismas condiciones, no hay competencia con otras especies, no hay pl\u00e1smidos ni bacteri\u00f3fagos, no hay depredadores ni presas, no hay diferencias geogr\u00e1ficas, tan solo el mismo ciclo de siembra en medio fresco y crecimiento hasta el agotamiento de la glucosa,\u00a0 repetido una y otra vez. Desde que empez\u00f3 se han sucedido casi 70.000 generaciones de bacterias (el n\u00famero actualizado puede verse\u00a0aqu\u00ed<\/a>). C\u00f3mo comparaci\u00f3n, se calcula que la historia total de Homo sapiens<\/em> comprende unas 10.000 generaciones.<\/p>\n

A lo largo de los a\u00f1os se han ido realizando diversos estudios (la lista de art\u00edculos publicados\u00a0aqu\u00ed<\/a>) en los que se han observado fen\u00f3menos de adaptaci\u00f3n (aumento de la eficacia relativa, aumento del tama\u00f1o celular), especializaci\u00f3n ecol\u00f3gica (clones que crecen mejor cuando el medio es rico conviviendo con otros que tienen ventaja cuando el medio es m\u00e1s pobre), innovaci\u00f3n (como la aparici\u00f3n de un clon capaz de utilizar el citrato aer\u00f3bicamente). Los estudios moleculares han pasado por la secuenciaci\u00f3n de genes, genomas, y ahora metagenomas: en el \u00faltimo trabajo publicado<\/a> los autores seleccionan muestras de cada una de las doce poblaciones obtenidas, en intervalos de 500 generaciones y abarcando 60.000 generaciones, y secuencian el ADN total contenido en cada muestra, es decir el ADN de toda la poblaci\u00f3n bacteriana<\/strong> que la muestra conten\u00eda en el momento de congelarla, de manera que se identifican todas las mutaciones que han aparecido en la poblaci\u00f3n en alg\u00fan momento y han alcanzado una frecuencia de al menos un 10% durante 500 generaciones o m\u00e1s. Es decir, se consigue extraer del \u00abregistro f\u00f3sil\u00bb guardado en los congeladores una pel\u00edcula muy detallada de la evoluci\u00f3n molecular de cada una de las poblaciones durante 60.000 generaciones. Y la pel\u00edcula muestra un panorama gen\u00e9tico complejo y din\u00e1mico<\/a>\u00a0que pocos bi\u00f3logos o microbi\u00f3logos hubieran podido imaginar hace treinta a\u00f1os, tal vez ni el propio Lenski.\u00a0Se observa una acumulaci\u00f3n constante de mutaciones, diversificaci\u00f3n de la poblaci\u00f3n en linajes gen\u00e9ticos que prosperan por un tiempo y luego se extinguen, con algunos linajes dominantes pero tambi\u00e9n con linajes m\u00faltiples conviviendo a un tiempo. Los datos muestran la acci\u00f3n de toda una variedad de mecanismos evolutivos que promueven y mantienen la diversidad a nivel molecular: adaptaci\u00f3n, interferencia clonal (competici\u00f3n entre clones), epistasis (interacci\u00f3n entre mutaciones), contingencia hist\u00f3rica (mutaciones beneficiosas en un linaje y no en otros).<\/p>\n

Cabr\u00eda pensar que con el tiempo la evoluci\u00f3n producir\u00e1 la bacteria \u00f3ptima, la que mejor crece en las condiciones concretas del experimento. Y que a partir de ah\u00ed el sistema entrar\u00e1 en un desierto evolutivo, un paisaje gen\u00e9tico homog\u00e9neo y sin m\u00e1s variaciones dominado por un \u00fanico genotipo, el de la bacteria suprema\u2026 pero no es as\u00ed.<\/strong> La evoluci\u00f3n genera diversidad, la diversidad genera nuevas interacciones gen\u00e9ticas y ecol\u00f3gicas, que promueven m\u00e1s evoluci\u00f3n, m\u00e1s diversidad. La biolog\u00eda es evoluci\u00f3n, y es diversidad. La microbiolog\u00eda tambi\u00e9n.<\/strong><\/p>\n

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REFERENCIAS<\/strong><\/span><\/p>\n

Good BH, McDonald MJ, Barrick JE, Lenski RE, Desai MM. The dynamics of molecular evolution over 60,000 generations. Nature. 2017 Nov 2;551(7678):45-50. doi: 10.1038\/nature24287<\/a>.<\/p>\n

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Hace casi 30 a\u00f1os Richard Lenski empez\u00f3 un experimento que a\u00fan no ha terminado. El experimento de evoluci\u00f3n a largo plazo (LTEE, por sus siglas en ingl\u00e9s) con la bacteria Escherichia coli. Se trata de un experimento simple, pero brillante, que aprovecha el potencial de los cultivos microbiol\u00f3gicos (poblaciones muy grandes, tiempos de generaci\u00f3n muy cortos) para observar la evoluci\u00f3n en acci\u00f3n, casi en directo.    <\/p>\n","protected":false},"author":206,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[4807,35326,1,35309],"tags":[862,853,854,451,46171],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132060"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/206"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=132060"}],"version-history":[{"count":23,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132060\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132084,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132060\/revisions\/132084"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=132060"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=132060"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=132060"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}