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新しい研究は、微生物の進化の神話に挑戦します

バクテリアは、頻繁なDNA交換を通じて種を形成し、維持し、その進化に関する事前の仮定に挑戦します。このプロセスは、種の境界を維持する凝集力として機能します。 新しい研究により、バクテリアは種を形成し、種内の頻繁なDNA交換を通じて結束を維持することが明らかになりました。このプロセスである相同組換えは、異なる種の境界を強化し、微生物学、医学、環境科学に大きな影響を与えます。 Kostas Konstantinidisは、植物や動物のような多くの微生物が実証したとき、長年の科学的仮定を転覆させました。 異なる種に編成されています。何十年もの間、科学者は、遺伝交換の独自のメカニズムと世界の集団の膨大なサイズのために、バクテリアが種を形成できないと信じていました。 この画期的な発見に基づいて、Konstantinidisと彼の協力者による新しい研究はさらに進んでいます。それは、バクテリアが種を形成するだけでなく、やや「性的」なプロセスを通じてこれらの種をまとまって維持することを示唆しています。 「私たちにとっての次の質問は、同じ種の個々の微生物がどのようにそれらの凝集性を維持しているかでした。言い換えれば、バクテリアはどのように似たままになりますか？」ジョージア工科大学の民間環境工学部のリチャードC.タッカー教授であるコンスタンティニディスは述べた。 彼らの研究はジャーナルに掲載されました 自然コミュニケーション。 微生物集団におけるゲノム凝集の調査 顕微鏡下のサリニバクタールーバー細胞（緑）。他の色は、雨の中の異なる生物を表しています。クレジット：Tomeu Viver 彼らは、「相同組換え」と呼ばれるプロセスが微生物種をまとめる上で大きな役割を果たすことを発見しました。相同組換えは、微生物が互いにDNAを交換し、独自の同様のDNAを置き換えることで新しいDNAをゲノムに統合するときに発生します。彼らは、いくつかの特定の領域だけでなく、微生物のゲノム全体で頻繁かつランダムに発生することを観察しました。 種の凝集のユニークなメカニズム 研究者はまた、同じ種のメンバーが異なる種のメンバーよりもDNAを互いに交換する可能性が高く、異なる種の境界にさらに寄与する可能性が高いことを観察しました。 「この研究は、多くの研究分野に関連する微生物学の主要な長期にわたる問題に取り組んでいます」とKonstantinidisは言いました。 「つまり、種の凝集のための種と根本的なメカニズムをどのように定義するか。」 この研究は、環境科学や進化から医学、公衆衛生まで、いくつかの分野に影響を及ぼし、臨床的または環境的に重要な生物を特定、モデル化、規制するための貴重な洞察を提供します。研究中に開発された方法論は、将来の疫学的およびミクロダイバーシティ研究のための分子ツールキットも提供します。 参照：「微生物種と種内ユニットが存在し、高い相同組換えと結合した生態学的凝集性によって維持されます」ロスE.コンラッド、キャサリンE.ブリンク、トメウヴィーバー、ルイスM.ロドリゲスR、ボルジャアルデゲアリケルメ、ジャネットK.ハット、ステファヌスN.ベンター、ラモンロッセロモーラ、ルドルフアマン、コンスタンティノスT.コンスタンティニディス、2024年11月15日、 自然コミュニケーション。2：10.1038/s41467-024-53787-0 資金調達：米国エネルギー省、米国国立科学財団、欧州地域開発基金 #新しい研究は微生物の進化の神話に挑戦します