Можем ли мы измерить скорость мутации (скажем) E. coli без гель-электрофореза или секвенирования генома? [закрыто]

Это довольно широкий вопрос, поэтому я не совсем уверен, какова здесь конечная цель, но вот.

Ответ: «да» и «это зависит от того, что вы имеете в виду». Я объясню, что я имею в виду.

Во-первых, вы должны уточнить в своем вопросе, действительно ли вы имеете в виду коэффициент замещения или нет. Скорость мутации , то есть то, как часто меняется положение данной пары оснований, невозможно наблюдать с помощью какой-либо современной техники, даже секвенирования следующего поколения. Это по 2 причинам (которые приходят на ум, их может быть больше).

• Если вы сделаете наблюдение вовремя$t$, и еще один раз$t +1$, но основание мутирует (скажем, A$\rightarrow$C), а затем снова мутирует между вашими наблюдениями, вы не сможете сказать, что это когда-либо происходило. Таким образом, будет 2 события мутации, которые вы не будете учитывать в своей «рейтинге». Это одна из причин, по которой молекулярные часы, основанные на SNP, склонны недооценивать расстояние между предками.
• Если происходит мутация, которая является вредной (оказывает негативное влияние на организм), мутация не будет наблюдаться, потому что линия организма не выживет, чтобы ее можно было взять в пробу. Кстати, вероятность того, что мутация окажется вредной, значительно выше, чем полезной, но ниже, чем нейтральной.

Коэффициент замещения - это количество произошедших мутаций, которые сохраняются в генеалогической линии. Теперь, если мы предположим, что когда вы говорите скорость мутации, вы имеете в виду скорость замещения...

Да, вы можете изучать скорость мутаций без «молекулярных методов».

На протяжении всей истории классической генетики мы изучали скорость мутаций, не имея доступа к этим инструментам.

Мой любимый пример — тот, который я использовал в этом вопросе , где вы можете изучить возникновение устойчивости к антибиотикам у бактерий (поскольку вы привели пример кишечной палочки , это довольно уместно).

Однако в статьях, на которые я ссылался, они почти наверняка использовали некоторые молекулярные методы для проверки своих ответов.

Но, если мы пока отложим это в сторону, самый первый признак устойчивости к антибиотикам, который можно наблюдать в лаборатории, — это колонии бактерий, растущие на чашке Петри в присутствии антибиотика, к которому они предположительно чувствительны.

Теперь, если мы рассматриваем «скорость мутации» как время, необходимое (возможно, подсчитанное в количестве поколений), чтобы спонтанная мутация проявилась как фенотип (наблюдаемая характеристика), вы можете оценить это чисто визуально, без каких-либо молекулярных методов. Однако, если вы повторите этот эксперимент, вы, скорее всего, не сможете убедиться, что устойчивость возникает точно таким же образом дважды без использования различных молекулярных методов.

Однако как молекулярный биолог я бы не считал это очень хорошим подходом/определением скорости мутаций, что приводит меня к...

«Это зависит от того, что вы имеете в виду»

Если бы вы придерживались, вероятно, более строгого, но более широко принятого определения скорости мутаций (т. е. скорости замещения), вам понадобились бы молекулярные методы, чтобы определить это, поскольку вам нужно было бы точно знать, какие основания изменяются.

Перечень плюсов и минусов:

Фенотипирование ( за и против ):

• Быстрый
• Дешевый
• Легкий
• Низкое разрешение
• Возможно не воспроизводится

Генотипирование ( за и против ):

• Массивное разрешение
• Может быть быстрым в некоторых обстоятельствах
• Функциональная информация
• Обычно дорого
• Требуется специальное оборудование

Ни в коем случае не исчерпывающий список.