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8.4 : Propagation de l'ADN dans les bactéries - Biologie

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Complément

George Beadle et Edward Tatum ont d'abord décrit le concept selon lequel chaque gène correspondait à une enzyme dans une voie métabolique en exposant la levure Neurospora crassa à des conditions mutagènes (Beadle & Tatum, 1941). Suite à ces procédures, Joshua Lederberg a poursuivi ces études avec Tatum où ils ont généré deux souches mutantes dans Escherichia coli. Ces bactéries étaient auxotrophes, incapable de générer certains nutriments de base nécessaires pour soutenir leur croissance. Les deux souches ont été décrites comme rencontré biographie Thr+ Leu+ Ce+ (Souche A) et Rencontré+ Biographie+ thr leu ce (Souche B). La souche A peut synthétiser suffisamment les acides aminés thréonine, leucine et le cofacteur thiamine tout en étant déficiente en production du cofacteur biotine et de l'acide aminé méthionine alors que l'inverse était vrai de la souche B. Lorsque l'une de ces deux souches était étalée sur un support minimal, aucun la croissance s'est produite. L'ajout de milieu minimal avec de la méthionine et de la biotine a permis à la souche A de se développer normalement. Lorsque les deux souches ont été mélangées et étalées sur un support minimal, il y a eu une croissance de bactéries. Les deux souches étaient capables de se compléter d'une certaine manière comme si un échange sexuel de matériel génétique s'était produit (Lederberg & Tatum, 1946).

Les bactéries sont dotées de toutes les capacités nécessaires pour répliquer l'ADN. Des espèces bactériennes courantes ont été adaptées pour être utilisées en laboratoire pour transporter l'ADN et le propager à des fins de biotechnologie. En plus de l'ADN chromosomique du génome bactérien, les bactéries possèdent également un ADN extrachromosomique appelé plasmides. Ces plasmides se répliquent indépendamment du chromosome bactérien et peuvent se produire dans une copie élevée. Ces morceaux d'ADN circulaires sont modifiés en laboratoire pour transporter des morceaux d'ADN spécifiques afin qu'ils puissent être étudiés ou utilisés pour l'expression en protéines. Les plasmides peuvent naturellement porter des traits importants, y compris la résistance aux antibiotiques. Les plasmides sont relativement petits, allant de 1 000 bases à 1 000 000 de bases de long (1kb-1000kb).

L'ADN bactérien existe généralement sous la forme d'un grand chromosome circulaire (rouge). Plasmides sont des fragments d'ADN extrachromosomiques qui se répliquent de manière autonome (bleu).

Grâce à un processus appelé conjugaison, les bactéries peuvent transférer « sexuellement » du matériel génétique à une autre en faisant passer des plasmides à travers une structure appelée conjugaison pilon.

Processus de conjugaison entre un donneur porteur de plasmide et un receveur sans plasmide. Le donneur crée un pilus de conjugaison pour créer un pont cytosolique avec le donneur où le plasmide est répliqué dans le receveur via la méthode de réplication en cercle roulant. Le receveur devient alors compétent pour agir en tant que donneur.

Caractéristiques des plasmides

Les plasmides conçus par les biologistes pour transporter des morceaux d'ADN à étudier sont appelés vecteurs parce qu'ils mouvement un morceau d'ADN.

Ces vecteurs plasmidiques ont les mêmes caractéristiques que les plasmides traditionnels avec la capacité de se répliquer indépendamment du génome bactérien. La caractéristique qui permet à ces ADN de se répliquer s'appelle un origine de réplication (ori) qui est généralement riche en A et en T. Cependant, ces vecteurs plasmidiques ont les propriétés supplémentaires qui les rendent faciles à utiliser et distinguables des plasmides bactériens ; un marqueur de sélection et un site de clonage multiple. UNE sélection marqueur se présente généralement sous la forme d'un gène qui code la résistance à un antibiotique spécifique. Dans le plasmide illustré, résistance à l'ampicilline conférée par le gène de la -lactamase. Les site de clonage multiple (SCS), également connu sous le nom de polylinker, est l'emplacement dans lequel l'ADN d'intérêt est incorporé dans le vecteur. Les MCS sont définis par un ensemble de sites uniques où l'ADN peut être coupé par endonucléases de restriction (). Comme leur nom l'indique, les enzymes de restriction sont « restreintes » dans leur capacité à couper ou à digérer l'ADN. La restriction utile aux biologistes est généralement palindrome séquences d'ADN. Les séquences palindromiques sont la même séquence en avant et en arrière. Quelques exemples de palindromes : RACE CAR, CIVIC, A MAN A PLAN A CANAL PANAMA. En ce qui concerne l'ADN, il y a 2 brins qui sont antiparallèles l'un à l'autre. Par conséquent, le complément inverse d'un brin est identique à l'autre.

EcoRI génère des extrémités collantes et cohésives SmaI génère des pointes émoussées

Les enzymes de restriction hydrolysent les liaisons phosphodiester covalentes de l'ADN pour laisser soit des extrémités «collantes/cohésives» soit des extrémités «émoussées». Cette distinction dans la coupe est importante car un EcoRI L'extrémité collante peut être utilisée pour faire correspondre un morceau d'ADN coupé avec la même enzyme afin de les coller ou de les ligaturer ensemble. Alors que les endonucléases coupent l'ADN, ligases les réunir à nouveau. ADN digéré avec EcoRI peut être ligaturé avec un autre morceau d'ADN digéré avec EcoRI, mais pas à un morceau digéré avec SmaI. Un autre couteau émoussé est EcoRV avec une séquence de reconnaissance de GAT | ATC.

En « coupant et collant » de l'ADN dans des vecteurs, nous pouvons introduire de l'ADN étranger ou exogène dans des bactéries. Ce type d'ADN est maintenant appelé ADN recombinant et est le cœur de la biotechnologie.

Technologie de l'ADN recombinant

Questions de réflexion

1. Pourquoi pensez-vous que les origines de la réplication sont constituées de A et de T ?

2. Quelle est la différence entre les types de liaisons qui maintiennent les doubles brins ensemble par rapport aux liaisons phosphodiester du squelette de l'ADN ?

3. L'ADN peut-il être digéré avec SmaI être ligaturé à l'ADN digéré avec EcoRV?

4. Si oui, quelle enzyme sera capable de digérer ce nouvel ADN ?

  • Beadle, G.W.; Tatum, E. L. (1941). « Contrôle génétique des réactions biochimiques chez Neurospora ». Actes de l'Académie nationale des sciences. 27 (11) : 499-506. doi: 10.1073/pnas.27.11.499. PMC 1078370. PMID 16588492
  • Lederberg J, Tatum EL (1946). « La recombinaison des gènes dans E. coli“. La nature. 158 (4016): 558. doi:10.1038/158558a0

8.4 : Propagation de l'ADN dans les bactéries - Biologie

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Synopsis

Le profilage du protéome thermique est adapté à Escherichia coli pour sonder la thermostabilité des protéines in vivo, donnant un aperçu de l'architecture complexe des protéines, de l'activité des protéines, de l'état métabolique cellulaire, de l'engagement des cibles médicamenteuses intracellulaires et des effets en aval des médicaments.

  • Les E. coli Le protéome est plus thermostable que celui de l'homme, la thermostabilité des protéines dépendant de la localisation subcellulaire des protéines.
  • Les sous-unités de complexes protéiques résidant dans un compartiment fondent de la même manière, tandis que les complexes protéiques couvrant des compartiments ont souvent leurs sous-unités en train de fondre de manière localisée.
  • Le knock-out du tolC a conduit à la déstabilisation thermique de ses partenaires d'interaction, à la régulation négative d'une porine majeure (OmpF) et à une augmentation du stress périplasmique.

Réplication de l'ADN : initiation dans les bactéries

Déroulement dépendant de l'ADN de la région riche en AT de oriC et les protéines qui modulent ce processus

Lié à oriC , DnaA déroule ensuite la région riche en AT portant les 13-mers près de la frontière gauche. Comme l'ADNA complexé à l'ATPγS est aussi efficace que l'ADNA-ATP, l'hydrolyse des nucléotides n'est pas nécessaire. Cependant, DnaA-ADP est essentiellement inactif. Considérant que les domaines III et IV de Aquifex aeolicus L'ADNA s'assemble en un filament hélicoïdal en présence d'ATP, alors qu'il forme une structure en forme d'anneau avec l'ADP, l'ATP lié entre les molécules adjacentes de l'oligomère d'ADNA modifie la conformation du domaine III pour empêcher l'arrangement en anneau plat. Comme l'intérieur de cet oligomère d'ADNA contient des surfaces chargées positivement, un modèle proposé est qu'un ou plusieurs résidus basiques se lient à l'ADN déroulé chargé négativement. A l'appui, une substitution d'alanine à la lysine 245 qui se positionne sur la surface intérieure du filament conduit à un défaut spécifique de déroulement. Les substitutions d'alanine d'autres résidus basiques (lysine 223 et lysine 243) sont également défectueuses dans le déroulement et l'auto-oligomérisation pour soutenir le modèle selon lequel l'oligomère d'ADNA se lie et stabilise la région déroulée de oriC. Une prédiction de ce modèle est que tous les ADN mutants qui sont défectueux dans l'auto-oligomérisation devraient être incapables de se dérouler oriC. Cependant, les mutants portant des substitutions W6A ou R281A sont altérés dans l'auto-oligomérisation, mais ils restent aussi actifs que l'ADN sauvage dans oriC déroulement.

HU, DiaA ou IHF stimulent le déroulement dépendant de l'ADN oriC. La stimulation par HU ou DiaA est corrélée à la fois à leur interaction avec les résidus dans la région N-terminale (domaine I) de DnaA et à leur capacité à stabiliser l'oligomère de DnaA à oriC. Comme l'IHF est connu pour plier l'ADN et également stimuler la liaison de l'ADNA aux sites les plus faibles dans oriC, la courbure de l'ADN par IHF au site IHF dans oriC peut stabiliser l'oligomère d'ADNA en facilitant l'interaction entre ou parmi les molécules d'ADNA. Par comparaison, Fis obstrue la liaison de l'ADN aux sites de faible affinité pour inhiber le déroulement de oriC.

La protéine de liaison à l'ADN des cellules affamées (Dps) est exprimée en réponse au stress oxydatif et s'accumule dans les cellules affamées. In vivo, Dps provoque des initiations moins fréquentes. Biochimiquement, cette protéine interagit avec la région N-terminale de l'ADNA et inhibe également le déroulement de oriC. Ces résultats soutiennent un modèle qui propose que Dps agit comme un point de contrôle pendant le stress oxydatif pour réduire la fréquence d'initiation. Ce point de contrôle peut laisser le temps aux cellules de réparer les dommages oxydatifs du génome avant qu'il ne soit dupliqué.


Les références

Enright, M. C. L'évolution d'un agent pathogène résistant - le cas du SARM. Cour. Avis. Pharmacol. 3, 474–479 (2003).

Conway, S. P., Brownlee, K. G., Denton, M. & Peckham, D. G. Traitement antibiotique des organismes multirésistants dans la mucoviscidose. Un m. J. Respir. Méd. 2, 321–332 (2003).

Austin, D. J., Kristinsson, K. G. & amp Anderson, R. M. La relation entre le volume de consommation d'antimicrobiens dans les communautés humaines et la fréquence de la résistance. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 96, 1152–1156 (1999).

Weigel, L.M. et al. Analyse génétique d'un isolat hautement résistant à la vancomycine de Staphylococcus aureus. Science 302, 1569–1571 (2003).

Thomas, C. M. & Nielsen, K. M. Mécanismes et obstacles au transfert horizontal de gènes entre bactéries. Nature Rev. Microbiol. 3, 711–721 (2005). Les bactéries ont de nombreux mécanismes d'échange d'ADN, qui sont discutés clairement et en profondeur dans cette revue.

Witte, W. Conséquences médicales de l'utilisation d'antibiotiques en agriculture. Science 279, 996–997 (1998).

Aarestrup, F. M. Utilisation de médicaments vétérinaires et résistance aux antimicrobiens chez les bactéries d'origine animale. Clinique de base. Pharmacol. Toxicol. 96, 271–281 (2005).

Salyers, A. A., Gupta, A. & Wang, Y. Les bactéries intestinales humaines en tant que réservoirs de gènes de résistance aux antibiotiques. Tendances Microbiol. 12, 412–416 (2004). La communauté microbienne complexe de l'intestin humain et le rôle qu'elle joue dans le transfert de gènes sont examinés en détail dans cet article exceptionnel, malgré les défis de tirer des conclusions d'un écosystème aussi diversifié.

Levy, S. B. & O'Brien, T. F. Alertes et implications mondiales sur la résistance aux antimicrobiens. Clin. Infecter. Dis. 41, S219–S220 (2005). Un message concis mais puissant sur l'état mondial de la résistance aux antibiotiques chez les agents pathogènes.

Davies, J. Questions sans réponse concernant la résistance aux antibiotiques. Clin. Microbiole. Infecter. 4, 2–3 (1998).

Davies, J. Microbes ont le dernier mot. Représentant EMBO 8, 616–621 (2007).

Sarmah, A. K., Meyer, M. T. & Boxall, A. B. Une perspective mondiale sur l'utilisation, les ventes, les voies d'exposition, l'occurrence, le devenir et les effets des antibiotiques vétérinaires (AV) dans l'environnement. Chémosphère 65, 725–759 (2006). Un examen approfondi de l'utilisation actuelle des antibiotiques en agriculture.

Thiele-Bruhn, S. Composés antibiotiques pharmaceutiques dans les sols - une revue. J. Plante Nutr. Sol Sci. 166, 145–167 (2003).

Segura, P. A., François, M., Gagnon, C. & Sauve, S. Bilan de la présence d'anti-infectieux dans les eaux usées et les eaux naturelles et potables contaminées. Environ. Point de vue sur la santé. 117, 675–684 (2009).

Cabello, F. C. Utilisation intensive d'antibiotiques prophylactiques en aquaculture : un problème croissant pour la santé humaine et animale et pour l'environnement. Environ. Microbiole. 8, 1137–1144 (2006).

Rhodes, G. et al. Distribution de plasmides de résistance à l'oxytétracycline entre aéromonades en milieu hospitalier et aquacole : implication de Tn 1721 dans la diffusion du déterminant de la résistance à la tétracycline Tet A. Appl. Environ. Microbiole. 66, 3883–3890 (2000).

Martin, M. F. & Liras, P. Organisation et expression des gènes impliqués dans la biosynthèse des antibiotiques et autres métabolites secondaires. Annu. Rév. Microbiol. 43, 173–206 (1989).

Hopwood, D. A. Comment les bactéries productrices d'antibiotiques assurent-elles leur auto-résistance avant que la biosynthèse des antibiotiques ne les neutralise ? Mol. Microbiole. 63, 937–940 (2007).

Tahlan, K. et al. Lancement de l'exportation d'actinorhodine en Streptomyces coelicolor. Mol. Microbiole. 63, 951–961 (2007).

Benveniste, R. & Davies, J. Enzymes d'inactivation des antibiotiques aminoglycosides chez les actinomycètes similaires à celles présentes dans les isolats cliniques de bactéries résistantes aux antibiotiques. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 70, 2276–2280 (1973). Des agents pathogènes résistants aux antibiotiques peuvent apparaître rapidement en réponse à un traitement avec des antibiotiques, mais l'origine de la résistance est souvent inconnue. C'est l'un des premiers signalements d'une origine pour certains gènes de résistance : les producteurs de l'antibiotique.

Hermansson, M., Jones, G. W. & Kjelleberg, S. Fréquence de résistance aux antibiotiques et aux métaux lourds, pigmentation et plasmides chez les bactéries de l'interface air-eau marine. Appl. Environ. Microbiole. 53, 2338–2342 (1987).

Piepersberg, W., Distler, J., Heinzel, P. & Perez-Gonzalez, J. Résistance aux antibiotiques par modification : de nombreux gènes de résistance pourraient être dérivés de gènes de contrôle cellulaire chez les actinomycètes. – Une hypothèse. Actinomycétol. 2, 83–98 (1988).

Nies, D. H. Résistance aux métaux lourds induite par l'efflux chez les procaryotes. FEMS Microbiol. Tour. 27, 313–339 (2003).

Poole, K. Résistance antimicrobienne médiée par l'efflux. J. Antimicrob. Chemmère. 56, 20–51 (2005).

Kadavy, D. R., Hornby, J. M., Haverkost, T. & Nickerson, K. W. Résistance naturelle aux antibiotiques des bactéries isolées des larves de la mouche à huile, Helaeomyia petrolei. Appl. Environ. Microbiole. 66, 4615–4619 (2000).

Allen, H.K. et al. Le microbiote résident de l'intestin moyen de la spongieuse abrite des déterminants de la résistance aux antibiotiques. ADN Cell Biol. 28, 109–117 (2009).

Groh, J. L., Luo, Q., Ballard, J. D. & Krumholz, L. R. Gènes qui améliorent l'aptitude écologique de Shewanella oneidensis Le MR-1 dans les sédiments révèle la valeur de la résistance aux antibiotiques. Appl. Environ. Microbiole. 73, 492–498 (2007). Les soi-disant gènes de résistance aux antibiotiques jouent des rôles de non-résistance dans l'habitat naturel d'un organisme, et c'est l'un des premiers rapports sur les fonctions de résistance et de fitness pour le même produit génique.

Martinez, J.L. et al. Rôle fonctionnel des pompes à efflux multi-médicaments bactériennes dans les écosystèmes naturels microbiens. FEMS Microbiol. Tour. 33, 430–449 (2009).

Rosas, I. et al. Pollution fécale des poussières urbaines à Mexico : facteurs de résistance aux antibiotiques et de virulence de Escherichia coli. Int. J. Hyg. Environ. Santé 209, 461–470 (2006).

Gandara, A. et al. Isolement de Staphylococcus aureus et résistant aux antibiotiques Staphylococcus aureus à partir de bioaérosols intérieurs résidentiels. Environ. Point de vue sur la santé. 114, 1859–1864 (2006).

Diaz-Mejia, J. J., Amabile-Cuevas, C. F., Rosas, I. & Souza, V. Une analyse des relations évolutives des intégrons d'intégrons, en mettant l'accent sur la prévalence des intégrons de classe 1 dans Escherichia coli isolats d'origine clinique et environnementale. Microbiologie 154, 94–102 (2008).

Baquero, F., Martinez, J. L. & Canton, R. Antibiotiques et résistance aux antibiotiques dans les environnements aquatiques. Cour. Avis. Biotechnologie. 19, 260–265 (2008). Cette revue examine la source et le devenir des antibiotiques et des gènes de résistance dans les environnements aquatiques et est unique dans sa perspective intégrée des deux.

Kellogg, C. A. & Griffin, D. W. Aerobiology and the global transport of desert dust. Tendances Écol. Évol. 21, 638–644 (2006).

Gilliver, M. A., Bennett, M., Begon, M., Hazel, S. M. & Hart, C. A. Résistance aux antibiotiques trouvée chez les rongeurs sauvages. La nature 401, 233–234 (1999).

Osterblad, M., Norrdahl, K., Korpimaki, E. & Huovinen, P. Résistance aux antibiotiques. À quel point les mammifères sauvages sont-ils sauvages ? La nature 409, 37–38 (2001).

Souza, V., Rocha, M., Valera, A. & Eguiarte, L. E. Structure génétique des populations naturelles de Escherichia coli chez des hôtes sauvages sur différents continents. Appl. Environ. Microbiole. 65, 3373–3385 (1999).

Rolland, R. M., Hausfater, G., Marshall, B. & Levy, S. B. Bactéries résistantes aux antibiotiques chez les primates sauvages : prévalence accrue chez les babouins se nourrissant de déchets humains. Appl. Environ. Microbiole. 49, 791–794 (1985).

Rwego, I. B., Isabirye-Basuta, G., Gillespie, T. R. & Goldberg, T. L. Transmission bactérienne gastro-intestinale chez les humains, les gorilles de montagne et le bétail dans le parc national impénétrable de Bwindi, en Ouganda. Conserv. Biol. 22, 1600–1607 (2008).

Cole, D. et al. Bernaches du Canada en liberté et résistance aux antimicrobiens. Émerger. Infecter. Dis. 11, 935–938 (2005).

Dolejska, M., Cizek, A. & Literak, I. Prévalence élevée de gènes et d'intégrons résistants aux antimicrobiens dans Escherichia coli isolats de mouettes rieuses en République tchèque. J. Appl. Microbiole. 103, 11–19 (2007).

Sjolund, M. et al. Dissémination de bactéries multirésistantes dans l'Arctique. Émerger. Infecter. Dis. 14, 70–72 (2008).

Skurnik, D. et al. Effet du voisinage humain sur la résistance aux antimicrobiens et les intégrons dans les matières fécales animales Escherichia coli. J. Antimicrob. Chemmère. 57, 1215–1219 (2006).

Guardabassi, L., Schwarz, S. & Lloyd, D. H. Animaux de compagnie en tant que réservoirs de bactéries résistantes aux antimicrobiens. J. Antimicrob. Chemmère. 54, 321–332 (2004).

Walson, J. L., Marshall, B., Pokhrel, B. M., Kafle, K. K. & Levy, S. B. Le transport de bactéries fécales résistantes aux antibiotiques au Népal reflète la proximité de Katmandou. J. Infecter. Dis. 184, 1163–1169 (2001). Cette étude bien étayée de la résistance aux antibiotiques dans les isolats bactériens humains révèle qu'il existe un gradient de résistance aux antibiotiques des régions de forte à faible densité de population humaine.

Bartoloni, A. et al. Prévalence élevée de la résistance aux antimicrobiens acquise non liée à une forte consommation d'antimicrobiens. J. Infecter. Dis. 189, 1291–1294 (2004).

Pallecchi, L. et al. Structure de la population et gènes de résistance chez les bactéries résistantes aux antibiotiques d'une communauté éloignée avec une exposition minimale aux antibiotiques. Antimicrobien. Agents Chemother. 51, 1179–1184 (2007).

Baker-Austin, C., Wright, M. S., Stepanauskas, R. & McArthur, J. V. Co-sélection de la résistance aux antibiotiques et aux métaux. Tendances Microbiol. 14, 176–182 (2006).

Smith, D. H. R. infection par le facteur de Escherichia coli lyophilisé en 1946. J. Bactériol. 94, 2071–2072 (1967).

Hughes, V. M. & Datta, N. Plasmides conjugatifs dans les bactéries de l'ère « pré-antibiotique ». La nature 302, 725–726 (1983). Dans l'un des rares examens de bactéries isolées avant l'utilisation d'antibiotiques, les auteurs montrent que les plasmides conjugatifs étaient en effet fréquents avant comme pendant l'ère des antibiotiques.

Houndt, T. & Ochman, H. Changements à long terme dans les modèles de résistance aux antibiotiques chez les bactéries entériques. Appl. Environ. Microbiole. 66, 5406–5409 (2000).

Pramer, D. & Starkey, R. L. Décomposition de la streptomycine. Science 113, 127 (1951).

Johnsen, J. Utilisation de la benzylpénicilline comme source de carbone, d'azote et d'énergie par un Pseudomonas fluorescens souche. Cambre. Microbiole. 115, 271–275 (1977).

Beckman, W. & Lessie, T. G. Réponse de Pseudomonas cepacia aux antibiotiques β-lactamines : utilisation de la pénicilline G comme source de carbone. J. Bactériol. 140, 1126–1128 (1979).

Kameda, Y., Kimura, Y., Toyoura, E. & Omori, T. Une méthode pour isoler des bactéries capables de produire de l'acide 6-aminopénicillanique à partir de benzylpénicilline. La nature 191, 1122–1123 (1961).

Abd- El-Malek, Y., Monib, M. & Hazem, A. Chloramphénicol, une source simultanée de carbone et d'azote pour un Streptomyces sp. du sol égyptien. La nature 189, 775–776 (1961). Il s'agit du premier signalement d'une bactérie « mangeant » un antibiotique.

Malik, V. S. & Vining, L. C. Métabolisme du chloramphénicol par l'organisme producteur. Pouvez. J. Microbiol. 16, 173–179 (1970).

Lingens, F. & Oltmanns, O. Isolement et caractérisation d'une bactérie détruisant le chloramphénicol. Biochim. Biophys. Acta 130, 336–344 (1966).

Dantas, G., Sommer, M. O., Oluwasegun, R. D. & Church, G. M. Bactéries subsistant sous antibiotiques. Science 320, 100–103 (2008).

D'Costa, V. M., McGrann, K. M., Hughes, D. W. & Wright, G. D. Échantillonnage du résistome antibiotique. Science 311, 374–377 (2006). Une sélection pour un antibiorésistant Streptomyces sp. du sol révèle des mécanismes de résistance divers et nouveaux.

Davies, J. Darwin et les microbiomes. Représentant EMBO 10, 805 (2009).

Ventura, M. et al. Génomique de Actinobactéries: retraçant l'histoire évolutive d'un ancien phylum. Microbiole. Mol. Biol. Tour. 71, 495–548 (2007).

Baltz, R. H. Renaissance dans la découverte d'antibactériens à partir d'actinomycètes. Cour. Avis. Pharmacol. 8, 557–563 (2008).

Johnson, A.P. et al. L'expérience de décharge d'étincelles volcaniques de Miller. Science 322, 404 (2008).

Currie, C. R., Scott, J. A., Summerbell, R. C. & amp Malloch, D. Les fourmis à champignons utilisent des bactéries productrices d'antibiotiques pour contrôler les parasites du jardin. La nature 398, 701–704 (1999).

Cafaro, M. J. & Currie, C. R. Analyse phylogénétique des bactéries filamenteuses mutualistes associées aux fourmis qui cultivent des champignons. Pouvez. J. Microbiol. 51, 441–446 (2005).

Neeno-Eckwall, E. C., Kinkel, L. L. & Schottel, J. L. Compétition et antibiose dans le contrôle biologique de la gale de la pomme de terre. Pouvez. J. Microbiol. 47, 332–340 (2001).

Henke, J. M. & Bassler, B. L. Engagements sociaux bactériens. Tendances Cell Biol. 14, 648–656 (2004).

Kravchenko, V.V. et al. Modulation de l'expression génique via la perturbation de la signalisation NF-κB par une petite molécule bactérienne. Science 321, 259–263 (2008).

Schertzer, J. W., Boulette, M. L. & Whiteley, M. Plus qu'un signal : propriétés de non-signalisation des molécules à détection de quorum. Tendances Microbiol. 17, 189–195 (2009).

Davies, J., Spiegelman, G. B. & Yim, G. The world of subinhibitory antibiotiques concentrations. Cour. Avis. Microbiole. 9, 445–453 (2006). Cette revue examine les diverses activités liées à la dose-réponse des antibiotiques et autres inhibiteurs et conclut que leurs activités biologiques dans la nature varient considérablement de leurs activités dans les applications thérapeutiques.

Calabrese, E. J. & Baldwin, L. A. Définition de l'hormèse. Hum. Exp. Toxicol. 21, 91–97 (2002).

Ryan, R. P. & Dow, J. M. Signaux diffusibles et communication interspécifique chez les bactéries. Microbiologie 154, 1845–1858 (2008).

Linares, J. F., Gustafsson, I., Baquero, F. & Martinez, J. L. Antibiotiques en tant qu'agents de signalisation intermicrobienne au lieu d'armes. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 103, 19484–19489 (2006).

Hall, B. G. & Barlow, M. Evolution des sérine β-lactamases : passé, présent et futur. Résistance aux drogues. Mise à jour. 7, 111–123 (2004).

Waters, B. & Davies, J. Variation des acides aminés dans la sous-unité GyrA des bactéries potentiellement associée à une résistance naturelle aux antibiotiques fluoroquinolones. Antimicrobien. Agents Chemother. 41, 2766–2769 (1997).

Perkins, A. E. & Nicholson, W. L. Découvrir de nouvelles capacités métaboliques de Bacillus subtilis en utilisant le profilage phénotypique des résistants à la rifampicine rpoB mutants. J. Bactériol. 190, 807–814 (2008).

Tamae, C. et al. Détermination de l'hypersensibilité aux antibiotiques chez 4 000 mutants à gène unique de Escherichia coli. J. Bactériol. 190, 5981–5988 (2008).

Duo, M., Hou, S. & Ren, D. Identification Escherichia coli gènes impliqués dans la multirésistance intrinsèque. Appl. Microbiole. Biotechnologie. 81, 731–741 (2008).

Breidenstein, E. B., Khaira, B. K., Wiegand, I., Overhage, J. & Hancock, R. E. Le résistome complexe à la ciprofloxacine révélé par le criblage d'un Pseudomonas aeruginosa bibliothèque de mutants pour la sensibilité altérée. Antimicrobien. Agents Chemother. 52, 4486–4491 (2008).

Fajardo, A. et al. Le résistome intrinsèque négligé des agents pathogènes bactériens. PLoS UN 3, e1619 (2008).

Gomez, M. J. & Neyfakh, A. A. Gènes impliqués dans la résistance intrinsèque aux antibiotiques de Acinetobacter baylyi. Antimicrobien. Agents Chemother. 50, 3562–3567 (2006).

Demanèche, S. et al. Bactéries du sol résistantes aux antibiotiques dans les champs de plantes transgéniques. Proc. Natl Acad. Sci. Etats-Unis 105, 3957–3962 (2008).

Song, J.S. et al. Élimination du gène contaminant de TEM-la -lactamase du commerce Taq ADN polymérase. J. Microbiol. 44, 126–128 (2006).

Guardabassi, L. & Agerso, Y. Gènes homologues à la résistance aux glycopeptides vanA sont répandus dans les communautés microbiennes du sol. FEMS Microbiol. Lett. 259, 221–225 (2006). Cette étude est un excellent exemple de l'utilisation de la PCR pour détecter des gènes de résistance aux antibiotiques dans des environnements complexes.

Heuer, H. et al. Gènes de résistance à la gentamicine chez les bactéries environnementales : prévalence et transfert. FEMS Microbiol. Écol. 42, 289–302 (2002).

Agerso, Y., Sengelov, G. & Jensen, L. B. Développement d'une méthode rapide pour la détection directe de tet(M) gènes dans le sol de terres agricoles danoises. Environ. Int. 30, 117–122 (2004).

Comité sur la métagénomique : défis et applications fonctionnelles, Conseil national de recherches. La nouvelle science de la métagénomique : révéler les secrets de notre planète microbienne (National Academies Press, Washington DC, 2007). Ce rapport fournit un aperçu complet des différentes méthodes et analyses qui englobent la métagénomique et spécule sur leurs applications potentielles.

Riesenfeld, C. S., Goodman, R. M. & Handelsman, J. Les bactéries du sol non cultivées sont un réservoir de nouveaux gènes de résistance aux antibiotiques. Environ. Microbiole. 6, 981–989 (2004). Cet article décrit l'utilisation de la métagénomique fonctionnelle pour découvrir les gènes de résistance aux antibiotiques aminosides dans une communauté microbienne du sol.

Allen, H. K., Moe, L. A., Rodbumrer, J., Gaarder, A. & Handelsman, J. La métagénomique fonctionnelle révèle diverses β-lactamases dans un sol éloigné de l'Alaska. ISME J. 3, 243–251 (2009).

De Souza, M. J., Nair, S., Bharathi, P. A. L. & Chandramohan, D. Résistance aux métaux et aux antibiotiques dans les bactéries psychrotrophes des eaux marines de l'Antarctique. Écotoxicologie 15, 379–384 (2006).

Comité national des normes de laboratoire clinique. Normes de performance pour les tests de sensibilité aux antimicrobiens. Quatorzième supplément d'information 96-130 (Comité national pour les normes de laboratoire clinique, Wayne, Pennsylvanie, 2004).

Chomel, B. B., Belotto, A. & Meslin, F. X. Faune, animaux exotiques et zoonoses émergentes. Émerger. Infecter. Dis. 13, 6–11 (2007).

Bengis, R.G. et al. Le rôle de la faune sauvage dans les zoonoses émergentes et ré-émergentes. Rév. Sci. Technologie. 23, 497–511 (2004).

Salyers, A. A. & Amabile-Cuevas, C. F. Pourquoi les gènes de résistance aux antibiotiques sont-ils si résistants à l'élimination ? Antimicrobien. Agents Chemother. 41, 2321–2325 (1997). Une fois établis dans un agent pathogène, les mutations et les gènes de résistance aux antibiotiques restent étonnamment stables, même en l'absence de sélection d'antibiotiques. Cet article aborde divers aspects de cette énigme.

Rosenblatt-Farrell, N. Le paysage de la résistance aux antibiotiques. Environ. Point de vue sur la santé. 117, A244–A250 (2009).

Académie américaine de microbiologie. Résistance aux antibiotiques : une perspective écologique sur un problème ancien (American Academy of Microbiology, Washington DC, 2009).

Stokes, H.W. et al. PCR de cassette de gènes : récupération indépendante de la séquence de gènes entiers à partir d'ADN environnemental. Appl. Environ. Microbiole. 67, 5240–5246 (2001).

McManus, P.S., Stockwell, V.O., Sundin, G.W. & Jones, A.L. Utilisation d'antibiotiques en agriculture végétale. Annu. Rév. Phytopathol. 40, 443–465 (2002).

Hughes, P. & Heritage, J. dans Évaluation de la qualité et de la sécurité des aliments pour animaux (éd. Jutzi, S.) 129-152 (Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, Rome, 2004).

Hernández Serrano, P. Utilisation responsable des antibiotiques en aquaculture. (Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, Rome, 2005).

Dean, W. R. & Scott, H. M. Synergie antagoniste : processus. et paradoxe dans le développement de nouvelles réglementations antimicrobiennes agricoles. Agric. Les valeurs humaines 22, 479–489 (2005).


Miniprep d'ADN par lyse alcaline (activité)

Une fois l'ADN introduit et transporté dans les bactéries, nous aimerions isoler à nouveau l'ADN pour une manipulation ultérieure. Pour ce faire, les bactéries contenant le plasmide d'intérêt sont cultivées dans une culture liquide de bouillon riche en nutriments à base d'extrait de levure appelé Luria-Bertani Broth ( KG ). Ces bactéries cultivées sont cultivées jusqu'à ce qu'elles aient une concentration élevée pendant la nuit. Ils sont récoltés par centrifugation et le bouillon est retiré. Le culot de bactéries résultant est remis en suspension dans un tampon physiologique contenant le chélateur EDTA. UNE chélateur est un produit chimique qui élimine les cations divalents comme Ca 2+ ou Mg 2+ de la solution. Ceci est important car les cations divalents sont nécessaires pour que les enzymes de digestion de l'ADN soient actives. En chélatant les ions, l'ADN que nous souhaitons finalement purifier sera à l'abri de la dégradation.

Après remise en suspension des bactéries, une solution alcaline de NaOH 0,1N est mélangée au mélange bactérien. Cette solution contient également un détergent ionique appelé sodium dodécyl sulfate ( FDS ) qui aide à dénaturer les protéines et à perturber leurs interactions avec l'ADN. Le mélange devient visqueux à mesure que les bactéries s'ouvrent et que leur contenu s'infiltre dans la solution. Cette solution basique est ensuite neutralisée avec un tampon acétate de potassium à pH 5,5. Au fur et à mesure que les solutions se mélangent, le pH approche 7 et le potassium interagit avec le SDS pour provoquer une précipitation de l'ADN chromosomique génomique et des protéines. Afin de séparer le précipité de la solution, le mélange est centrifugé à grande vitesse pour sédimenter l'ADN génomique et la protéine. Les surnageant , ou solution, est transféré dans une colonne contenant un membrane de silice . Dans des conditions de salinité élevée, l'ADN adhère au verre ou à la silice. En faisant passer la solution à travers cette colonne, l'ADN plasmidique dans le surnageant est piégé sur la membrane de silice et retiré de la solution. Des lavages supplémentaires sont utilisés pour éliminer les contaminants parasites et éliminer l'excès de sel. L'ADN plasmidique est finalement retiré de la colonne par élution par un tampon à faible teneur en sel. Ce tampon à faible teneur en sel est du Tris pH 8 avec EDTA ( TE ). L'ADN plasmidique peut être stocké de manière stable dans le tampon TE au congélateur pendant des périodes prolongées.


Des scientifiques ont créé des bactéries avec un génome synthétique. Est-ce la vie artificielle ?

Dans une étape importante pour la biologie synthétique, les colonies d'E. coli prospèrent avec de l'ADN construit à partir de zéro par les humains, pas la nature.

Les scientifiques ont créé un organisme vivant dont l'ADN est entièrement fabriqué par l'homme – peut-être une nouvelle forme de vie, selon les experts, et une étape importante dans le domaine de la biologie synthétique.

Des chercheurs du Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology en Grande-Bretagne ont rapporté mercredi qu'ils avaient réécrit l'ADN de la bactérie Escherichia coli, façonnant un génome synthétique quatre fois plus grand et beaucoup plus complexe que tout ce qui avait été créé auparavant.

Les bactéries sont vivantes, bien que de forme inhabituelle et se reproduisent lentement. Mais leurs cellules fonctionnent selon un nouvel ensemble de règles biologiques, produisant des protéines familières avec un code génétique reconstruit.

La réalisation pourrait un jour conduire à des organismes qui produisent de nouveaux médicaments ou d'autres molécules précieuses, en tant qu'usines vivantes. Ces bactéries synthétiques peuvent également offrir des indices sur la façon dont le code génétique est apparu au début de l'histoire de la vie.

"C'est un point de repère", a déclaré Tom Ellis, directeur du Centre de biologie synthétique de l'Imperial College de Londres, qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude. "Personne n'a rien fait de tel en termes de taille ou de nombre de changements auparavant."

Chaque gène d'un génome vivant est détaillé dans un alphabet de quatre bases, molécules appelées adénine, thymine, guanine et cytosine (souvent décrites uniquement par leurs premières lettres : A, T, G, C). Un gène peut être composé de milliers de bases.

Les gènes ordonnent aux cellules de choisir parmi 20 acides aminés, les éléments constitutifs des protéines, les chevaux de bataille de chaque cellule. Les protéines effectuent un grand nombre de tâches dans le corps, du transport de l'oxygène dans le sang à la génération de force dans nos muscles.

Il y a neuf ans, des chercheurs ont construit un génome synthétique d'un million de paires de bases. Le nouveau génome d'E. coli, rapporté dans la revue Nature, a une longueur de quatre millions de paires de bases et a dû être construit avec des méthodes entièrement nouvelles.

La nouvelle étude a été dirigée par Jason Chin, biologiste moléculaire au M.R.C. laboratoire, qui voulait comprendre pourquoi tous les êtres vivants codent l'information génétique de la même manière déconcertante.

La production de chaque acide aminé dans la cellule est dirigée par trois bases disposées dans le brin d'ADN. Chacun de ces trios est connu sous le nom de codon. Le codon TCT, par exemple, garantit qu'un acide aminé appelé sérine est attaché à l'extrémité d'une nouvelle protéine.

Comme il n'y a que 20 acides aminés, on pourrait penser que le génome n'a besoin que de 20 codons pour les fabriquer. Mais le code génétique regorge de redondances, pour des raisons que personne ne comprend.

Les acides aminés sont codés par 61 codons, pas 20. La production de sérine, par exemple, est régie par six codons différents. (Trois autres codons sont appelés codons d'arrêt, ils indiquent à l'ADN où arrêter la construction d'un acide aminé.)

Comme de nombreux scientifiques, le Dr Chin était intrigué par toutes ces duplications. Tous ces morceaux d'ADN étaient-ils essentiels à la vie ?

"Parce que la vie utilise universellement 64 codons, nous n'avions vraiment pas de réponse", a déclaré le Dr Chin. Il a donc entrepris de créer un organisme qui pourrait éclairer la question.

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Après quelques expériences préliminaires, lui et ses collègues ont conçu une version modifiée du génome d'E. coli sur un ordinateur qui ne nécessitait que 61 codons pour produire tous les acides aminés dont l'organisme a besoin.

Au lieu de nécessiter six codons pour fabriquer la sérine, ce génome n'en utilisait que quatre. Il avait deux codons stop, pas trois. En effet, les chercheurs ont traité l'ADN d'E. coli comme s'il s'agissait d'un fichier texte gigantesque, exécutant une fonction de recherche et de remplacement à plus de 18 000 points.

Maintenant, les chercheurs avaient un plan pour un nouveau génome long de quatre millions de paires de bases. Ils pouvaient synthétiser l'ADN dans un laboratoire, mais l'introduire dans la bactérie – substituant essentiellement des gènes synthétiques à ceux créés par l'évolution – était un défi de taille.

Le génome était trop long et trop compliqué pour entrer de force dans une cellule en une seule tentative. Au lieu de cela, les chercheurs ont construit de petits segments et les ont échangés morceau par morceau dans les génomes d'E. coli. Au moment où ils ont été faits, il ne restait plus de segments naturels.

À leur grand soulagement, les E. coli modifiés ne sont pas morts. Les bactéries se développent plus lentement que les E. coli ordinaires et développent des cellules plus longues en forme de bâtonnet. Mais ils sont bien vivants.

Le Dr Chin espère tirer parti de cette expérience en supprimant davantage de codons et en compressant encore plus le code génétique. Il veut voir à quel point le code génétique peut être rationalisé tout en soutenant la vie.

L'équipe de Cambridge n'est qu'une des nombreuses courses de ces dernières années pour construire des génomes synthétiques. La liste des utilisations potentielles est longue. Une possibilité intéressante : les virus peuvent ne pas être capables d'envahir les cellules recodées.

De nombreuses entreprises utilisent aujourd'hui des microbes génétiquement modifiés pour fabriquer des médicaments comme l'insuline ou des produits chimiques utiles comme les enzymes détergentes. Si une épidémie virale frappe les cuves de fermentation, les résultats peuvent être catastrophiques. Un microbe avec de l'ADN synthétique pourrait être immunisé contre de telles attaques.

Le recodage de l'ADN pourrait également permettre aux scientifiques de programmer des cellules modifiées afin que leurs gènes ne fonctionnent pas s'ils s'échappent dans d'autres espèces. "Cela crée un pare-feu génétique", a déclaré Finn Stirling, un biologiste synthétique à la Harvard Medical School qui n'était pas impliqué dans la nouvelle étude.

Les chercheurs s'intéressent également au recodage de la vie, car cela ouvre la possibilité de fabriquer des molécules avec des types de chimie entièrement nouveaux.

Au-delà des 20 acides aminés utilisés par tous les êtres vivants, il en existe des centaines d'autres. Un code génétique compressé libérera des codons que les scientifiques pourront utiliser pour coder ces nouveaux blocs de construction, créant ainsi de nouvelles protéines qui effectuent de nouvelles tâches dans le corps.

James Kuo, chercheur postdoctoral à la Harvard Medical School, a mis en garde. Assembler des bases pour fabriquer des génomes reste extrêmement coûteux.

"C'est tout simplement trop coûteux pour les groupes universitaires de continuer à poursuivre", a déclaré le Dr Kuo.

Mais E. coli est un cheval de bataille de la recherche en laboratoire, et il est maintenant clair que son génome peut être synthétisé. Il n'est pas difficile d'imaginer que les prix baisseront à mesure que la demande d'ADN synthétique personnalisé augmentera. Les chercheurs pourraient appliquer les méthodes du Dr Chin à la levure ou à d'autres espèces.


Pourquoi étudier les bactéries est important

J'ai beaucoup réfléchi récemment à la façon dont les outils que nous utilisons dans notre travail se sont considérablement améliorés au cours des dernières décennies et à la façon dont cela est principalement dû à l'étude fréquemment décriée des microbes. Alors que tout le monde peut soutenir l'étude des bactéries qui causent des maladies mortelles comme la fièvre typhoïde et le choléra, je pense qu'il est souvent plus difficile de convaincre les gens de la valeur d'étudier des bactéries ordinaires et parfois obscures qui n'affectent pas directement la santé humaine. Cependant, au fil des ans, de telles études ont révolutionné de nombreux aspects de nos vies. Ils l'ont fait en adaptant les biomolécules identifiées dans ces études pour produire des outils désormais indispensables, non seulement pour les chercheurs comme moi qui essaient de comprendre comment fonctionnent les gènes et ce qui arrive aux gens lorsque ces gènes vont mal, mais aussi aux épidémiologistes, doctors, archeologists, historians, forensic scientists, and farmers. In the process, these tools have made the Biotech industry into a multibillion-dollar operation.

Thermophilic bacteria in Yellowstone National Park Photographer unknown 1966

In the 1980s, when I started graduate school, the field of molecular biology was undergoing amazing growth. Three tools that made that growth possible emerged from research on sometimes obscure bacteria: restriction enzymes, which are bacterial proteins able to cut DNA at very specific places T4 DNA ligase, a protein made from a bacterial virus, that can be used to stick pieces of DNA together and plasmids, circles of DNA that replicate in bacteria and that can be made to carry a protein “payload.” Together, these tools enabled researchers to make large amounts of bio-identical versions of human proteins, like insulin and human clotting factor VIII. This advancement transformed the treatment of diseases like diabetes and hemophilia, making medications not only less expensive but also safer, by eliminating the risk associated with using human or animal sources of proteins. The new tools also made possible the initial sequencing of the human genome, the development of new and better vaccines, as well as ways of testing for infectious agents like HIV and Ebola. They have made possible our understanding, at the molecular level, of hundreds of disease-relevant proteins that in turn has enabled rational drug design to improve human health.

The study of bacteria living in the thermal springs of Yellowstone National Park by Thomas Brock and Hudson Freeze in the 1960s enabled the development, decades later by Kary Mullis, of the technique known as the Polymerase Chain Reaction (PCR). This technique, for which Mullis was awarded a Nobel Prize in 1993, can make millions of copies of a DNA sequence from vanishingly small amounts of material. PCR revolutionized disease diagnostics, allowing a more rapid and precise identification of infectious agents than ever before. Rapid identification is often critical in containing the spread of infectious diseases, as recently demonstrated by Julie Segre and Tara Palmore here at the NIH. PCR has contributed to our understanding of human history by making it possible to study DNA from 500 year old human remains found in a British parking lot that turned out to be King Richard III of England, and from a tiny finger bone found in a Siberian cave that turned out to belong to an early relative of humans, a Denisovan girl, who lived around 41,000 years ago. It is used by zoos to reduce the deleterious effects of inbreeding and by courts to establish paternity. It has forever changed forensic science, allowing vital clues to be obtained from crime scenes that would have been inconceivable in the pre-PCR age. It has made whole genome sequencing a reality and kick-started the field of personalized medicine. These developments would have been difficult, if not impossible, to imagine, when the initial work on bacteria was first started decades ago.

And just when you thought that there would be no more surprises, the CRISPR/Cas9 system comes along. CRISPR, or clustered regularly interspaced short palindromic repeats, along with the bacterial protein Cas9, form part of a system that protects bacteria from the viruses that infect them. Labs like those of Jennifer Doudna and Emmanuelle Charpentier, with input from NIH’s own Eugene Koonin, have modified the CRISPR/Cas9 system to make it into a relatively precise tool that can be used to fix mutations in the human genome. (Unlike restriction enzymes that make many thousands of cuts in the human genome, CRISPR/Cas9 can be used to cut at a single user-specified location). This technology may one day be used for improving the quality of life for people with certain genetic disorders. For example, in conjunction with our new-found ability to reprogram adult cells and the emerging field of 3-D organ printing (more about both in a later blog post perhaps), it may one day be possible to carry out transplants using organs generated from the patient’s own cells after CRISPR/Cas9-mediated repair. The beauty of this approach is that it would not require the subsequent life-long immune suppression necessary with allogeneic transplants. While this approach is not quite ready for prime time, many labs, including my own, are putting the CRISPR/Cas9 system to work to study patient cells and animal models of human diseases, because it allows key questions about the mechanisms of disease pathology to be addressed in a much more rapid and specific way than previously possible. And for that we owe a big shout out to all those bacteriologists out there that have made this sort of technology possible.


8.4: Propagating DNA in Bacteria - Biology

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L'Institut de recherche sur la création

A recent discovery in the field of paleontology has sent shockwaves through the scientific community. Evolutionist Mary H. Schweitzer of North Carolina State University has discovered flexible blood vessels inside the fossilized thighbone of a "68-70 million year old" Tyrannosaure rex 1 from the Hell Creek formation in eastern Montana. Further investigation revealed round microscopic structures that look to be cells inside the hollow vessels. Even to the untrained eye, the tissue samples look as if the animal died recently. Fibrous protein material was dissolved with an enzyme called collegenase, indicating that amino acid sequencing could probably be done (amino acids are the building blocks of protein).

Although it is too early to make definite statements regarding this stunning and wholly unexpected find, the evidence seems to indicate the T. rex fossil is -- well, Jeune. Young as in just centuries-old, certainly not an age of millions of years. Indeed, Dr. Schweitzer said, "I am quite aware that according to conventional wisdom and models of fossilization, these structures aren't supposed to be there, but there they are. I was pretty shocked." 2

Would evolutionary theory have predicted such an amazing discovery? Absolutely not, soft tissue would have degraded completely many millions of years ago no matter how fortuitous the preservation process. Will evolutionary theory now state -- due to this clear physical evidence -- that it is possible dinosaurs roamed the earth until relatively recent times? No, for evolutionary theory will not allow dinosaurs to exist beyond a certain philosophical/evolutionary period.

This is not the first time that puzzling soft tissue has been unearthed. Nucleic acid (DNA) taken from wet "fossil" magnolia leaves allegedly 17-20 million years old have been discovered. 3 Fragments of genetic material up to 800 base pairs long were recovered -- amazing considering it does not take long for water to degrade DNA. A microbiologist in California dissected a 25-to-40-million-year-old Dominican stingless bee from amber. 4 Spores of bacteria were found inside the insect and actually grew when placed in the proper medium. Dr. Cano, the discoverer, took careful measures to avoid contamination. Analysis of the DNA extracted showed it was very much like the DNA found in bacteria growing in bees today. Just as the creation model predicts, bees have always been bees and bacteria have always been bacteria.

If this is in fact what these various scientific evidences indicate -- soft tissue, bacteria, and DNA ensconced in fossils and amber allegedly millions of years old -- then there needs to be a complete re-evaluation of these evolutionary time spans, especially in light of the advances of the ICR RATE project.

As the great English author Charles Dickens said over a century ago, "these are the best of times" -- for creation science!

_____________________________
1. Schweitzer, M. H., et al.,Science, vol. 307, no. 5717, pp. 1952-1955, 25 March 2005.
2. Boswell, E., Montana State University News Service, 24 March 2005.
3. Golenberg, E., et al., La nature 344:656-8.
4. Cano, S., Science, vol. 268, non. 5213, p. 977, Research News, 19 May 1995.


Voir la vidéo: conjugaison bacterienne (Octobre 2022).