التطور المشترك مع البكتريوفاجات يؤدي إلى تطور المضيف على مستوى الجينوم ويقيد اكتساب الطفرات المفيدة غير الحيوية

تدرس الدراسات حول التطور المشترك المعادي بين المضيفين والطفيليات عادةً خصائص المقاومة والعدوى. ومع ذلك، يمكن أن يكون للتطور المشترك أيضاً آثار على مستوى الجينوم على المضيفين بسبب التأثيرات المتعددة، أو التأثيرات المتبادلة، أو الانتقاء لأجل القابلية للتطور. هنا، نحقق في هذه الآثار في بكتيريا Pseudomonas fluorescens SBW25 خلال حوالي 400 جيل من التطور في وجود أو عدم وجود البكتريوفاجات (علاج التطور المشترك أو علاج التطور، على التوالي). أدى التطور المشترك إلى مقاومة متغيرة للبكتريوفاجات، وانخفاض اللياقة التنافسية في غياب البكتريوفاجات، وتباين أكبر على مستوى الجينوم من السلف وبين النسخ المتماثلة، جزئياً بسبب تطور معدلات الطفرات المرتفعة. كانت لدى المضيفين من علاج التطور المشترك وعلاج التطور مجموعات مختلفة من الطفرات. كانت نسبة عالية من الطفرات الملحوظة في المضيفين الذين تطوروا مشتركًا مرتبطة بموقع معروف لارتباط الهدف الخاص بالبكتريوفاج، وهو عبارة عن الليبو polysaccharide (LPS)، وكانت مرتبطة بالطول المتغير لـ LPS ومقاومة البكتريوفاج. كانت الطفرات في البكتيريا المتطورة مرتبطة بلياقة أعلى في غياب البكتريوفاجات. ومع ذلك، فقد فقدت فوائد هذه الطفرات المساعدة على النمو بالكامل عندما تم تطور هذه البكتيريا فيما بعد مع البكتريوفاجات، مما يشير إلى أنها لم تكن مفيدة في وجود طفرات المقاومة (يتماشى ذلك مع التأثيرات السلبية المتبادلة). تظهر نتائجنا أنه بالإضافة إلى التأثير على التطور على مستوى الجينوم في المواقع المرتبطة بشكل واضح بمقاومة الطفيليات، يمكن أن يقيد التطور المشترك أيضاً اكتساب الطفرات المفيدة للنمو في البيئة غير الحيوية.