Secondary abstract: |
Bakterija Bacillus subtilis, ki kolonizira različne ekosisteme, je zmožna sorodstvenega razlikovanja (KD) med kooperativnim rojenjem, kar opazimo kot združevanje rojev
visoko sorodnih (»kin«) sevov in nastanek mejnih linij na stiku rojev manj sorodnih (»non-kin«) sevov. Bakterija B. subtilis je zmožna tudi razvoja kompetence za transformacijo in posledično privzema zunajcelične DNA. Predhodne raziskave so pokazale, da okoljski stres poveča frekvenco privzema DNA iz okolja pri bakteriji B. subtilis. Ker antagonizem na mejni liniji rojev dveh manj sorodnih sevov B. subtilis lahko sproži stresni odziv, smo predpostavili, da bi ta lahko vplival na frekvenco izmenjave DNA med roji B. subtilis. Rezultati so potrdili hipotezo in pokazali, da se ob srečanju »non-kin« rojev inducira stresni odziv v napadenem sevu, kar vodi do povečanega izražanja genov za kompetenco pri napadalcu in s tem višje frekvence privzema zunajcelične DNA. Ugotavljali smo tudi ali od sorodnosti odvisne interakcije (izogene, »kin«, »non-kin«) vplivajo na pojavnost klonov, ki tvorijo mejno linijo ob srečanju z rojem starševskega seva. Rezultati niso potrdili razlik v frekvenci spremembe KD fenotipa v odvisnosti od tipa interakcije. Izpostavili pa so povečano divergenco in razširjanje KD fenotipa pri klonih evolviranih populacij mutante, ki ni zmožna privzema DNA. To kaže na vlogo kompetence pri popravilu genoma in posledičnem ohranjanju fenotipskih lastnosti seva. Disertacija tudi naslavlja vpliv sorodstvenega razlikovanja na razširjanje mutant, ki ne proizvajajo surfaktina. Čeprav v mešanici surfaktinske mutante in divjega tipa lahko hitro pride do prevlade mutante in posledičnega kolapsa kooperativnega vedenja, je eksperimentalna evolucija populacij seva B. subtilis pokazala, da so v evolviranih populacijah, izpostavljenih »non-kin« rojem, neroječe mutante manj pogoste, kot v populacijah, ki so bile v ponavljajočem stiku s »kin« rojem. Ta rezultat je v skladu s hipotezo, da napad »non-kin« seva stabilizira kooperativno rojenje. Rezultati disertacije razkrivajo vpliv socialnih interakcij na evolucijo bakterij in skladno s predhodnimi raziskavami kažejo na pomembno vlogo horizontalnega prenosa genov pri popravilu DNA za ohranjanje fenotipske stabilnosti, kot tudi prilagajanju na nove okoljske razmere. To ravnovesje med plastičnostjo in stabilnostjo genomov se zdi ključno za preživetje in evolucijo bakterijskih vrst. |