Tuesday, June 23, 2015

Eksperimen Evolusi Escherichia coli Selama 27 Tahun

Tutorial Penelitian ~ Buaian evolusi membentuk ekosistem baru di laboratorium. Sebuah eksperimen evolusi di laboratorium terpanjang telah mereproduksi aspek lain dari alam.

Eksperimen yang sudah berjalan 27 tahun membawa perubahan besar dalam satu makhluk untuk mengubah lingkungannya dan mengubah lintasan evolusi semua makhluk yang menghuni di ruang tersebut.

Long-term Experimental Evolution Project dimulai pada tahun 1988 oleh Richard Lenski di Michigan State University dengan mengambil strain tunggal bakteri Escherichia coli dalam 12 budaya.

Setiap hari sejak itu sampel masing-masing budaya dipindahkan ke media pertumbuhan segar yang mengandung glukosa sebagai nutrisi utama. Sekarang bakteri telah mengalami lebih dari 60.000 generasi sejak eksperimen dimulai.

Eksperimen evolusi di laboratorium sekarang rutin dilakukan para ilmuwan. Banyak biolog juga mempelajari evolusi di alam liar dan beberapa berpikir evolusi yang cepat mungkin menjadi norma daripada pengecualian.

Tapi Lenski memungkinkan kita menyaksikan evolusi secara detail yang belum pernah terjadi sebelumnya. Karena sampel dibekukan setiap 75 hari dan tim dapat mengidentifikasi mutasi genetik yang mendasari perubahan.

Pergeseran evolusi terbesar E. coli terjadi setelah 31.500 generasi ketika satu baris di salah satu 12 populasi memiliki kemampuan memakan sitrat yaitu kimia lain dalam media pertumbuhan.

E. coli biasanya tidak memakan sitrat karena tidak dapat mengakutnya ke dalam sel. Tapi mutasi memungkinkan mereka untuk membuat gen protein CitT yang memungkinkan sitrat menyeberangi membran dan masuk ke dalam sel.


Gen ini sudah ada, tapi biasanya off ketika oksigen hadir. Antiporter adalah cekpoin yang memungkinkan molekul bertukar, sitrat yang diimpor ke dalam sel ditukar molekul kurang berharga yaitu suksinat, fumarat atau malat.

Setelah kemampuan memakan sitrat populasi menjadi merajalela yang kini terdapat tiga molekul. Hal ini dilakukan dengan membuat lebih gen lain yaitu DctA yang menginpor suksinat.

Lenski tidak ingin membahas temuan sebelum dipublikasikan penuh dalam jurnal peer-review, tapi laporan pekerjaannya di preprint bioRxiv menjadi contoh rapi bagaimana evolusi dan ekosistem terkait erat.

"Temuan kami menunjuk hal baru evolusi mengubah kondisi lingkungan, sehingga memfasilitasi keragaman dan mengubah kedua struktur ekosistem dan lintasan evolusi organisme hidup bersama," kata Lenski.

Para peneliti ingin membandingkan dengan evolusi bakteri fotosintetik yang terjadi 2,4 miliar tahun lalu seperti oksigen disekresikan pertama sehingga mengubah ekologi Bumi dan mengubah arah evolusi.
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment