جهش‌های ژنتیکی میتواند باعث تکامل موجودات زنده شوند، این تکامل ضامن بقای باکتری‌هاست.
مطالعات جدید نشان داده است تغییرات تصادفی در رفتار باکتری‌ها میتواند سرعت تکاملی آن‌ها را افزایش دهد، به باکتری‌ها کمک کند در محیط زیست خود بهتر دوام بیاورند ودر بلاخره باعث شود نسل باکتری‌ها امتداد یابد. در اینجا منظور از تغییر، تغییرات فنوتیپ است. (فنوتیپ یعنی شکل ظاهری که تغییرات در آن از ماده ژنتیکی نشات می‌گیرد.)
تکامل باکتری‌ها در برابر آنتی بیوتیک‌ها
واکلاو Bartlomiej Waclaw)) فیزیکدان دانشگاه ادینبورگ می‌گویند: از مدلی رایانه‌ای برای مشاهده تغییر فنوتایپ‌های باکتری‌ها استفاده کرده‌است. این آزمایش‌ها که در محیطی غیر قابل تغییر انجام شده است، نشان می‌دهد که رفتار باکتری‌های ژنوتایپ تحت تاثیر قرار گرفته است و باعث جهش ژنتیکی شده است و در نتیجه یک کلونی بزرگ مقاوم به آنتی بیوتیک شکل گرفته است.
در این مدل‌سازی کامپیوتری سلول را در محیطی به نام دره تناسب قرار دادند. زندگی کردن و ادامه‌ی بقا در این محیط بسیار دشوار است. سپس سلول را وادار می‌کنند برای زنده ماندن تلاش کند! سلول‌هایی که در کناره‌ها قرار دارند جان سالم به در خواهند برد، ولی سلول‌هایی که در وسط محیط قرار گرفته‌اند وادار به جهش می‌شوند تا زنده بمانند.
جهش‌ها بسیار اندک هستند و تعویض تصادفی بین دو رفتاربه سلول اجازه می‌دهد که از دره مرگ جان سالم به در ببرد. همچنین قدرت بقای زنده‌ها نیز بیشتر از قبل می‌شود و آن دسته از سلول‌ها که زنده مانده‌اند سرعت جهش وتطبیق پذیری بالاتری داشته‌اند که نشان از تاثیر سرعت جهش ژنتیکی دارد.
واکلاو همچنین می‌گوید در دنیای واقعی تعویض تصادفی فنوتیپ به ارگانیسم‌ها اجازه می‌دهد تا در برابر آنتی بیوتیک‌ها مقاوم باشند. این مقاومت وابسته به جهش‌های مقاومت آنتی بیوتیکی است. محققانی که این پژوهش را به انجام رسانده‌اند به این نتیجه رسیده‌اند که باکتری‌ها با پاسخ رفتاری مطلوب به تغییرات محیطی مانند معرفی آنتی بیوتیک‌های بالقوه می‌توانند سرعت تکاملی را از یک دوره بین 10 تا 100 نسل برسانند، در حالی که تا پیش از این پژوهش تصور می‌شده است که این کار ممکن است میلیونها نسل طول بکشد.
همچنین نتایج این پژوهش می‌گوید راه‌های جدیدی برای مبارزه با مقاومت آنتی بیوتیکی پیدا شده است، اگر بتوان باکتری‌ها را از تطبیق با محیط جدید خود بازداشت و یا این که از تغییر رفتار آن‌ها جلوگیری کرد، میتوان به راه‌هایی موثر در جلوگیری از مقاومت به آنتی بیوتیک دست پیدا کرد. برای مثال استفاده از روشی که قبلا در روش دره تناسب آزمایش شده است، یکی از این راه‌ها می‌باشد.
گلن دسوزا (Glen D’Souza) میکروبیلوژیست تکاملی از موسسه‌ی ماکس پلانک می‌گوید مسلما آزمایش دره تناسب را نمیتوان در طبیعت اجرا کرد، زیرا در طبیعت محیط پایدار نیست و بسیار متغییر می‌باشد ، شاید این آزمایش از لحاظ علمی معتبر و عملی باشد ولی نیاز به اعتبار تجربی بیشتری دارد. شناسایی مکانیسم‌های کلیدی در طول روند تکاملی برای کاهش یا حتی توقف از تحولات میکروبی ناخواسته میتواند از تکامل باکتری‌ها به سوی مقاومت دارویی جلوگیری کند و راهی برای درمان بیماری‌های عفونی باشد.
منبع:
Random changes in behavior speed bacteria evolution
Genetic tweak turned plague bacterium deadly
منابع برای مطالعه بیشتر:
باکتری
آنتی بیوتیک
میکروب میل دارید؟
میکروارگانیسم‌های سرما دوست