{"id":35370,"date":"2022-09-01T05:26:58","date_gmt":"2022-09-01T10:26:58","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/monitoreo-de-mutaciones-con-microfluidos\/"},"modified":"2022-09-01T05:26:58","modified_gmt":"2022-09-01T10:26:58","slug":"monitoreo-de-mutaciones-con-microfluidos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/monitoreo-de-mutaciones-con-microfluidos\/","title":{"rendered":"Monitoreo de mutaciones con microfluidos"},"content":{"rendered":"

Bacterias en la m\u00e1quina madre que muestran mutaciones de replicaci\u00f3nMARINA ELEZ Y JEAN OLLIONLas mutaciones son la fuerza impulsora de la variaci\u00f3n y evoluci\u00f3n de la vida, sin embargo, la mayor parte de lo que se sabe sobre la din\u00e1mica mutacional se basa en la inferencia de medidas indirectas. Ahora, un grupo de investigadores en Francia ha utilizado un dispositivo de microfluidos que permite la observaci\u00f3n simult\u00e1nea de cientos de c\u00e9lulas individuales de Escherichia coli<\/em> a medida que se dividen y mutan a lo largo de m\u00faltiples ciclos de replicaci\u00f3n. El equipo informa los hallazgos del dispositivo, llamado \u00abm\u00e1quina madre\u00bb, en Science<\/em> hoy (15 de marzo).<\/p>\n

“Las mutaciones son fundamentales para la biolog\u00eda” Martin Ackermann, ec\u00f3logo microbiano molecular del Instituto Federal Suizo de Tecnolog\u00eda en Z\u00farich que no particip\u00f3 en el estudio, escribe en un correo electr\u00f3nico a The Scientist<\/em>. \u00abPor un lado, son la base de la innovaci\u00f3n evolutiva y de la diversidad de la vida en nuestro planeta. Por otro lado, ellos…<\/p>\n

Stephan Uphoff, investigador de mutag\u00e9nesis bacteriana en la Universidad de Oxford que tampoco particip\u00f3 en el estudio, est\u00e1 de acuerdo. Es un art\u00edculo emocionante, dice. Combina nuevos m\u00e9todos con preguntas importantes, que son: \u00bfCu\u00e1les son las din\u00e1micas de la mutag\u00e9nesis? \u00bfY cu\u00e1les son los efectos de aptitud de las mutaciones?<\/p>\n

Uno de los enfoques comunes para determinar las tasas de mutaci\u00f3n durante el crecimiento bacteriano normal es hacer un ensayo de acumulaci\u00f3n de mutaciones, dice Uphoff. Para hacer esto, los investigadores sembraron un cultivo bacteriano en una placa de agar, eligieron una sola colonia, volvieron a sembrar, y as\u00ed sucesivamente durante unos veinte d\u00edas. La secuenciaci\u00f3n y la comparaci\u00f3n de los genomas de la colonia original y la colonia final se pueden usar para calcular la cantidad de mutaciones por generaci\u00f3n, explica.<\/p>\n

El problema con eso es [que] la cantidad de muestras que puede analizar es bastante bajo, dice Uphoff. Adem\u00e1s, hay un sesgo en t\u00e9rminos de los efectos de aptitud de las mutaciones, dice. Nunca se ven las mutaciones altamente da\u00f1inas o letales, explica, porque esas c\u00e9lulas nunca crecer\u00e1n para formar una colonia.<\/p>\n

La microbi\u00f3loga y biof\u00edsica Lydia Robert del Laboratorio Jean Perrin en Par\u00eds y sus colegas descubrieron una manera de eliminar ese sesgo. Ten\u00edamos la idea de que con la microflu\u00eddica pod\u00edamos conservar una c\u00e9lula [despu\u00e9s de] cada divisi\u00f3n, independientemente de su estado f\u00edsico, y [por lo tanto] bloquear por completo la acci\u00f3n de la selecci\u00f3n natural, dice ella. Adem\u00e1s, el sistema es un chip de alto rendimiento, el equipo podr\u00eda analizar 1,000 c\u00e9lulas bacterianas individuales simult\u00e1neamente a trav\u00e9s de im\u00e1genes de lapso de tiempo bajo un microscopio.<\/p>\n

El dispositivo, desarrollado por primera vez por Robert y sus colegas en 2010, consiste en un gran canal, a trav\u00e9s del cual fluye el caldo para el crecimiento de bacterias, y, perpendicular a este, una serie de microcanales sin salida, cada uno de una micra de di\u00e1metro, justo del tama\u00f1o adecuado para una bacteria, dice Robert. Nadan dentro y se atascan.<\/p>\n

Las c\u00e9lulas atascadas al final de cada canal son las c\u00e9lulas madre. Sus divisiones se pueden observar continuamente, mientras que las c\u00e9lulas hijas son forzadas a lo largo y fuera de los microcanales, y finalmente son arrastradas por el flujo.<\/p>\n

L. ROBERT ET AL., SCIENCE (2018)<\/p>\n

Para contar la cantidad de mutaciones que ocurren, el equipo utiliz\u00f3 bacterias que expresan una prote\u00edna de reparaci\u00f3n de errores de emparejamiento etiquetada con fluorescencia que se une a los sitios de ADN de los errores de replicaci\u00f3n. Cada mutaci\u00f3n inducida por la replicaci\u00f3n apareci\u00f3 como una mancha amarilla brillante. A partir de estos experimentos, en los que se observaron aproximadamente 200 divisiones durante tres d\u00edas, el equipo estim\u00f3 que E. coli<\/em> ocurren aproximadamente una vez cada 20 d\u00edas. Tambi\u00e9n notaron que las mutaciones tienden a ocurrir a un ritmo constante en lugar de en r\u00e1fagas.<\/p>\n

En experimentos separados, el equipo analiz\u00f3 los fenotipos de crecimiento de la bacteria nuevamente en m\u00e1s de 200 divisiones y luego aplic\u00f3 la tasa de mutaci\u00f3n conocida para calcular el efectos sobre la forma f\u00edsica. Determinaron que el 1 por ciento de las mutaciones eran letales y que la mayor\u00eda de las mutaciones no letales restantes eran casi neutrales, lo que disminu\u00eda la tasa de crecimiento en un 0,3 por ciento en promedio.<\/p>\n

El equipo tambi\u00e9n examin\u00f3 cepas de MI. coli<\/em> propensa a tasas m\u00e1s altas o diferentes tipos de mutaciones y descubri\u00f3 que, si bien ocurr\u00edan m\u00e1s mutaciones, las cepas segu\u00edan exhibiendo una frecuencia constante con una distribuci\u00f3n proporcionalmente igual de los efectos de la aptitud.<\/p>\n

B\u00e1sicamente, ver que las mutaciones [tienden a ser] mucho m\u00e1s neutrales de lo que la gente hab\u00eda pensado anteriormente, dice la coautora del estudio Marina Elez, tambi\u00e9n del Laboratorio Jean Perrin.<\/p>\n

Los hallazgos de este estudio sirven como base para examinar las mutaciones bajo una variedad de condiciones, dice Uphoff, como en bacterias con diferentes antecedentes gen\u00e9ticos, o en presencia de antibi\u00f3ticos.<\/p>\n

Adem\u00e1s, dice Robert, es probable que la tecnolog\u00eda pueda adaptarse a muchos diferentes c\u00e9lulas, lo que ampliar\u00eda a\u00fan m\u00e1s el alcance del estudio de la din\u00e1mica mutacional.<\/p>\n

L. Robert et al., Se siguieron las din\u00e1micas de mutaci\u00f3n y los efectos de aptitud en c\u00e9lulas individuales, <\/strong>Science<\/em><\/strong>, 359: 1283-86, 2018.<\/strong> <\/p>\n

Correcci\u00f3n (19 de marzo): el texto se modific\u00f3 para aclarar que la m\u00e1quina madre fue desarrollada por primera vez por Lydia Robert y sus colegas en 2010. <\/em>The Scientist lamenta el error .<\/em><\/p>\n

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