El ADN sedimentario puede influir en la evolución: establecer la transferencia horizontal de genes mediada por minerales como una vía hacia la forma bacteriana
Genómica y biología celular
A. baylyi se transforma mediante el ADN adsorbido en minerales tanto en condiciones nutricionalmente pobres como ricas. Las células competentes de A. baylyi se expusieron a fragmentos de ADN trpE+ de 60 pb adsorbidos en diferentes minerales como se indica. La recuperación celular se realizó en solución salina (NaCl 150 mM), M9 complementado con triptófano o medio LB durante 2 horas. Los transformantes se seleccionaron usando M9 sin triptófano y se informaron como eficiencia de transformación por µg de ADN obtenido usando (a) ADN libre y (b) ADN adsorbido con minerales. Los datos son representativos de tres réplicas biológicas y se representan como media ± DE. El análisis estadístico se realizó mediante un ANOVA de dos vías.– bioxriv.org
La transferencia horizontal de genes es uno de los impulsores más importantes de la evolución bacteriana. Tradicionalmente, la transformación por absorción de ADN extracelular no se considera un modo eficiente de adquisición de genes, simplemente porque se considera que el ADN extracelular se degrada en cuestión de días cuando está en suspensión, por ejemplo, en agua de mar.
Sin embargo, se sabe que las superficies minerales conservan el ADN en el medio ambiente, y los estudios de ADN sedimentario antiguo han confirmado que hay cantidades considerables de ADN fragmentado almacenado en los sedimentos de todo el mundo. Recientemente, la edad del ADN almacenado se ha incrementado a al menos 2 millones de años, lo que destaca que los sedimentos representan un rico recurso de rasgos pasados.
Está bien establecido que las bacterias pueden adquirir moléculas de ADN de gran kilobase adsorbidas en superficies minerales. Aquí mostramos que Acinetobacter baylyi puede incorporar fragmentos de ADN de 60 pb adsorbidos en una amplia gama de minerales sedimentarios comunes. Nuestras frecuencias de transformación registradas varían según los tipos de minerales y escalas inversamente con la carga superficial del mineral y la capacidad del mineral para inmovilizar el ADN en un entorno líquido.
Argumentamos que la influencia de las propiedades de la superficie mineral introduce procesos geoquímicos interfaciales como impulsores de la evolución y otorga a los procesos sedimentológicos un papel central en la vía evolutiva de selección.
Taru Verma, Saghar Hendiani, Sandra B. Andersen, Mette Burmølle, Karina K. Sand
Yo: https://doi.org/10.1101/2023.01.24.525235
Astrobiología
