Une équipe de recherche a examiné et comparé l’ensemble des mutations observées chez E. coli (bactérie intestinale) naturelle et en laboratoire, concluant qu’elles sont pratiquement impossibles à distinguer. Les résultats sont présentés dans le document Biologie et évolution du génome. journal.

"Les mutations se produisent soit lors du processus de réplication (copie de l'ADN), soit lors de la "réparation" de l'ADN en raison de cassures de brins ou d'autres troubles. Le système de réparation peut également commettre des erreurs.

"Différents systèmes de réplication et de réparation commettent des erreurs différentes, et ils dépendent du contexte. Trois nucléotides sont généralement examinés :celui où la mutation s'est produite, et deux sur les côtés droit et gauche de celui-ci.

"Un ensemble typique de mutations, ainsi que les contextes spécifiques à un système donné, sont appelés signature mutationnelle. Par exemple, les humains ont des signatures mutationnelles d'exposition aux UV et de tabagisme qui sont caractéristiques de certains cancers", a déclaré le responsable de l'étude. Professeur Mikhail Gelfand, directeur du Bio Center de Skoltech.

L'équipe a mené une toute première étude sur le profil mutationnel d'E. coli, soit le total des signatures mutationnelles des systèmes de réplication et de réparation. La première étape a consisté à tester cette tâche auprès d'élèves du secondaire à l'École d'été de biologie moléculaire et théorique, où les chercheurs ont également pris contact avec des collègues indiens travaillant expérimentalement sur le même problème.

"Nos partenaires indiens ont fourni des données sur E. coli avec des systèmes de réplication et de réparation perturbés. À partir d'eux, nous avons pu extraire des signatures mutationnelles pures caractéristiques de différents systèmes, puis décomposer les profils mutationnels d'E. coli en signatures et comprendre quels systèmes contribuent davantage aux mutations", a poursuivi Gelfand.

Les scientifiques ont également utilisé des données expérimentales sur l'évolution à long terme d'E. coli. Cette étude en laboratoire, en cours depuis plus de 30 ans, est dirigée par Richard Lenski. Le profil de mutation des souches de laboratoire a été comparé à celui des souches naturelles.

"Nous avons constaté que ces profils sont similaires. La souche de laboratoire ne vit pas dans des conditions similaires à celles de la nature, ce résultat est donc inattendu. De plus, les résultats vont à l'encontre de l'idée selon laquelle l'évolution d'E. coli dans l'environnement naturel L'environnement comprend une alternance d'épisodes d'évolution lente normale et d'épisodes plus courts d'évolution accélérée dans un mode hypermutable.

"Au contraire, au cours de l'évolution des souches naturelles d'E. coli, la contribution des régimes de mutation atypiques à l'accumulation globale de mutations est insignifiante", a déclaré Gelfand.