Khả năng thích nghi của sinh vật nhân sơ

Kết quả thí nghiệm cho thấy tốc độ sinh trưởng của các quần thể E. coli tăng nhanh trong bao nhiêu thế hệ đầu tiên?

Môi trường sinh trưởng trong thí nghiệm chứa ít chất gì?

Các gene nào có thể bị thay đổi do sự tiến hóa của các quần thể E. coli trong môi trường có nồng độ glucose thấp?

Thí nghiệm này theo dõi các quần thể E. coli qua bao nhiêu thế hệ?

Để duy trì nguồn cung cấp nguyên liệu trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu thực hiện thao tác gì?

Giá trị thích nghi của các quần thể thí nghiệm được đo bằng yếu tố nào?

Đồ thị ghi lại sự thích nghi trung bình của các quần thể E. coli cho thấy điều gì quan trọng?

Những gì được sử dụng để đo lường khả năng thích nghi của các quần thể trong thí nghiệm?

Chuyên gia nào thực hiện thí nghiệm này?

Các quần thể E. coli đã có thay đổi gì trong 20.000 thế hệ?

Thí nghiệm về khả năng thích nghi của E.coli

Các nhà nghiên cứu Vaughn Cooper và Richard Lenski từ Trường Đại học bang Michigan tiến hành thí nghiệm để đánh giá khả năng thích nghi của E.coli trong môi trường khắc nghiệt.
Thiết lập 12 quần thể E.coli từ 1 tế bào vô tính, theo dõi qua 20.000 thế hệ (3.000 ngày).
Cấy truyền hàng ngày để duy trì nguồn nguyên liệu, chuyển 0.1 ml từ quần thể vào ống nghiệm mới chứa 9.9 ml môi trường sinh trưởng.

Môi trường và điều kiện thí nghiệm

Môi trường nuôi cấy có ít glucose và các nguyên liệu thiết yếu, nhằm tạo thách thức cho vi khuẩn trong việc sinh trưởng và phát triển.
Các mẫu được chuyển ra từ các quần thể và sinh trưởng cạnh tranh với tổ tiên chung trong điều kiện khắc nghiệt này.

Kết quả và giá trị thích nghi

Tốc độ sinh trưởng của các quần thể E.coli gia tăng nhanh trong 5.000 thế hệ đầu tiên (giai đoạn 2 năm), sau đó tăng chậm hơn trong 15.000 thế hệ tiếp theo.
Đồ thị thể hiện giá trị thích nghi trung bình của 12 quần thể cho thấy sự gần gũi tương đối với tổ tiên chung, với mức độ đạt tới 1.8.

Kết luận về sự tiến hóa

Các quần thể E.coli vô tính tích lũy đột biến có lợi trong suốt 20.000 thế hệ, cho thấy khả năng tiến hóa nhanh chóng trong việc thích nghi với môi trường mới.

Gợi ý về chức năng gene

Các gene có thể có chức năng liên quan đến quá trình sử dụng glucose, sinh tổng hợp năng lượng, hoặc khả năng xử lý stress.
Biểu hiện hoặc trình tự của các gene có thể thay đổi, dẫn đến sự cải thiện khả năng sống sót và sinh trưởng trong điều kiện khan hiếm glucose.

Khám phá quá trình tiến hóa nhanh chóng của sinh vật nhân sơ qua thí nghiệm của Vaughn Cooper và Richird Lenski. Thí nghiệm này theo dõi sự thích ứng của quần thể E. coli trong 20.000 thế hệ, mang lại cái nhìn sâu sắc về khả năng của chúng trong việc đối phó với những thay đổi của môi trường.