Bacteris versus antibiòtics: un experiment visual

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Què és "evolució"? En primer lloc, es tracta d'un desenvolupament natural, acompanyat d'un canvi en la composició genètica i l'adaptació al medi. En altres paraules, els organismes muten gradualment per sobreviure en entorns difícils.

I ara parlem no només dels animals, sinó també dels bacteris que ens envolten. Científics de la Harvard Medical School han filmat un vídeo sorprenent que ens mostra l'evolució del bacteri E. coli. Us convidem a veure'l.

L'essència de l'experiment va ser la següent: demostrar com els bacteris s'adapten a condicions ambientals difícils per a la seva supervivència. Per a això es va crear una placa de Petri rectangular gegant de 60 x 120 centímetres. La solució nutritiva no era uniforme. El bol estava dividit en 9 seccions rectangulars. Les dues seccions exteriors contenien una solució nutritiva normal en la qual els bacteris es poden multiplicar lliurement. Però a cada secció posterior, s'hi van afegir antibiòtics, i com més a prop estigués la secció del mig del bol, més gran era la concentració d'antibiòtics.

Així, tan bon punt els bacteris van arribar a la frontera amb la següent secció, no van tenir més remei que evolucionar per resistir l'amenaça de les seves vides. Les noves soques de bacteris resistents als antibiòtics van continuar multiplicant-se encara més i, per tant, secció per secció, les velles colònies van morir, i les noves van continuar avançant lentament però segurament cap al centre victoriós de la placa de Petri. Per descomptat, al vídeo veureu una gravació d'aquest procés molt accelerada, perquè tot l'experiment va durar 11 dies als científics de Harvard.

L'experiment no només té un valor científic sinó també educatiu. El gran espai de l'arena MEGA permet l'observació visual de les mutacions i la selecció natural durant la propagació del front de la població bacteriana.

A mesura que la resistència als antibiòtics continua augmentant, apareixen nombroses línies evolutives paral·leles a la població bacteriana, que difereixen en fenotip i genotip.

En estudiar els bacteris al capdavant i darrere de la població bacteriana, els científics han descobert diverses coses interessants. Va resultar que l'evolució no sempre és impulsada pels bacteris més resistents als antibiòtics. Curiosament, de vegades els llinatges més resistents queden atrapats darrere dels bacteris més sensibles. Pel que sembla, això es deu a mutacions "prematures", quan alguns bacteris estan preparats per sobreviure en una concentració més alta d'antibiòtic, que apareixerà en el futur, però encara no ha aparegut. En aquesta situació, bacteris potencialment més adaptats donen pas al davant als seus congèneres, que s'adapten precisament a la concentració real que hi ha en aquest moment.

Per provar aquesta teoria, els científics van prendre mostres de colònies aïllades de bacteris amb mutacions "prematures" i les van col·locar a la força davant del front. Com era d'esperar, van sobreviure en condicions en què el front bacterià principal no podia sobreviure.

Els científics també van trobar que una millor adaptació a un efecte antibiòtic feble accelera més tard l'adaptació a concentracions més altes (a la foto següent). Tot és com persones que s'adapten millor al deteriorament de les condicions de vida si els canvis es produeixen de manera gradual i imperceptible.