Бактериите можат да произведуваат пептиди со различни улоги, меѓу нив и токсини и антибиотици. Една еволутивно-генетичка и биохемиска студија се фокусирала на GameXPeptides — пептиди што бактериите Xenorhabdus и Photorhabdus ги користат за убивање инсекти. Истражувачите ја следеле историјата на GxpS, една синтетаза што учествува во нивното создавање.
Синтетазите NRPS се ензими составени од повеќе делови. Нивните повторувачки домени избираат аминокиселини и ги поврзуваат во пептид. Бидејќи промената на дел од ваков ензим може да го промени пептидот што го создава, тимот испитувал како рекомбинацијата — размена или замена на генетички делови — придонесува за разновидноста.
За да ја реконструираат еволуцијата на GameXPeptides, истражувачите користеле филогенетска анализа приспособена за рекомбинација, реконструкција на предочни генетички секвенци и статистички анализи. Така откриле десетици нови пептиди, а некои имале слични структури иако се појавиле независно. Анализата покажала дека разновидноста ја обликуваат природната селекција и генетичкиот дрифт — случајни промени во генетичката разновидност — како и пристрасните стапки на рекомбинација.
Во експериментите, осум варијанти биле тестирани врз четири вида инсекти. Активноста зависела од комбинацијата на пептид и инсект. Ова покажува дека различните пептиди не мора да имаат ист ефект врз сите видови во лабораторискиот тест; самото испитување, сепак, не утврдува како тие дејствуваат врз разновидноста на инсекти во природа.
Рекомбинацијата меѓу слични домени се случувала почесто, што може да ги ограничи варијантите достапни за еволуција. Ова помага да се објасни зошто не се создава секоја можна верзија на пептидот. Практичната можност за идно откривање кандидати за антибиотици е ограничена: студијата не покажува дека новите GameXPeptides се лекови. Заклучоците се однесуваат на историјата на една синтетаза, а авторите наведуваат дека треба да се испита дали истите правила важат и за други семејства.
Научна основа и ограничувања
Еволутивно-генетичка и биохемиска студија со филогенетска реконструкција, статистичка анализа и експерименти за инсектицидна активност
Испитуван модел: Бактериите Xenorhabdus и Photorhabdus; Escherichia coli во експерименти со експресија; ларви од Spodoptera exigua, Plutella xylostella, Tenebrio molitor и Frankliniella occidentalis.
Примерок: 54 претпоставени GxpS ортолози; 8 варијанти на GXP тестирани врз 4 вида инсекти; по 10 ларви во третман, со 3 биолошки повторувања за секој вид.
- Експериментите за инсекти опфатиле четири видови, па резултатите не утврдуваат како варијантите дејствуваат врз пошироката разновидност на инсекти во природа.
- Заклучоците за еволутивните сили се засноваат на историјата на една синтетаза, GxpS; авторите наведуваат дека применливоста врз други семејства треба да се испита.
- Авторите наведуваат дека е тешко целосно да се утврдат историските рекомбинации и нивните граници; затоа некои реконструкции остануваат неизвесни.
