Perfiles de adaptación en dos virus similares

Los bacteriófagos  X174 y G4 relacionados, fueron adaptados a la temperatura inhibitoria de 44° y monitoreados para determinar cambios en los nucleótidos de todo el genoma. Los fagos fueron desarrollados a través de una transferencia seriada a una baja multiplicidad de la infección en una bacteria de división rápida para seleccionar genotipos con los índices más veloces de reproducción.

Ambos fagos mostraron mejores efectos totales de adaptabilidad por sustitución durante las etapas tempranas de adaptación. La adaptabilidad del  X174 mejoró de -0.7 a 5.6 duplicaciones de la concentración del fago por generación. Se observaron 5 mutaciones de sentido. Las dos mutaciones más tempranas alcanzaron el 85% de la ganancia de adaptabilidad final. En contraste, el G4 requirió una adaptación de la temperatura intermedia a 41.5° antes de que pueda ser mantenida a 44°. Su adaptabilidad a los 44° aumentó de -2.7 a 3.2, casi la misma ganancia neta que en el  X174, pero con tres veces la oportunidad de adaptación. Se observaron 17 mutaciones en el G4: 14 mutaciones de sentido, 2 silenciosas y una intergénica.

Las primeras tres sustituciones de sentido representaron más de la mitad del incremento de adaptabilidad final. A pesar de que el patrón esperado de barridos selectivos periódicos fue el más común para ambos fagos, algunas mutaciones se perdieron luego de volverse frecuentes y se observó polimorfismo a largo plazo.

Este estudio proporciona el mayor detalle existente hasta la actualidad acerca de los perfiles de adaptabilidad combinados con el patrón subyacente de cambios genéticos y los resultados avalan las teorías actuales sobre el rango de efectos de adaptabilidad de sustituciones compuestas durante la adaptación.