作者:Maria Fernanda Ziegler，FAPESP 在《英国医学中心生物学》发表的一篇文章中，巴西研究人员比较了在大肠杆菌中观察到的现象
这是一场“公地悲剧”，在这场悲剧中，个人利益优先于集体利益
根据作者的说法，它掩盖了细菌变异的出现，并使菌落的突变率显得更低
信用:维基共享 巴西圣保罗大学的研究人员进行的一项研究表明，同一种群中大肠杆菌种的细菌之间对营养物质的竞争和缺乏合作，以及在食物短缺的情况下，阻止了更好地适应环境的突变体的繁荣，除了那些以小群体组织的突变体
这种现象掩盖了新的细菌变异体的出现，使得突变率看起来比实际要低
变种人不断出现，一代一代积累
突变频率决定了给定物种的进化
理解突变的起源对于解释生物过程也很重要
以细菌为例，它有助于解释流行病中病原体的潜在进化差异或对抗生素的耐药性
在发表在《生物医学中心生物学》杂志上的一篇关于这项研究的文章中，研究人员比较了大肠杆菌菌落的情况
这是一个经济学家和生态学家使用的术语，指的是当个人追求个人利益而损害他们的社区，导致公共产品或自然资源的破坏时所出现的问题
“在营养匮乏的时候，细菌不会为了互利而相互作用，以保证菌落的生长
我们发现，即使出现了几个可以利用现有食物来源的个体，也不能阻止这种缺乏合作危及整个人口
只有一小部分突变体能够繁殖并形成新的群体，”邦宁·斯皮拉说，他是该大学生物医学科学研究所(ICB-美国药典)的教授，也是这篇文章的最后一位作者
这一发现解释了一个长期存在的问题，即为什么能够分解某些营养物质(将它们分解成可代谢的分子)的突变体的频率在实践中总是比理论上低得多
突变频率掩蔽的研究是圣保罗研究基金会-FAPESP通过研究常规拨款、博士奖学金和科学启动拨款支持的项目的一部分
在图表中，图像B说明了E
具有PHO组成型突变的大肠杆菌(蓝色)形成集群，共享营养(甘油，用红点表示)，并在野生型细菌群体中繁殖(黑色)
在图像A中，由突变体产生并扩散到邻近野生型细胞的甘油量不足以使菌落生长
学分:BMC生物 公地悲剧 不像野生型E
在大肠杆菌中，具有PHO组成型突变的细菌过度表达碱性磷酸酶，因此能够切割甘油-2-磷酸(G2P)以释放磷酸盐和甘油，甘油是重要的碳源，尤其是在营养缺乏的情况下
PHO代表磷酸盐
“PHO调节子”帮助植物细胞生存和茁壮成长，尽管环境中营养缺乏和磷酸盐耗竭
G2P选择性平板(细胞培养皿)上的PHO组成型菌落的频率非常低
“当我们测量实际的突变频率时，我们发现在1000亿个细菌群体中有成千上万个PHO组成型突变体
然而只有50到100个成功繁殖并产生了新的菌落，这种突变赋予了它们裂解G2P的能力，”斯皮拉说
他解释说，这种突变体能够表达大量的碱性磷酸酶，碱性磷酸酶分布在细胞周质(位于细胞质内膜和外膜之间的区域)中
因此，当G2P被裂解并产生甘油时，营养物可以被细菌储存或释放到外部环境中，在那里它将被附近的许多野生型(非突变型)细菌迅速吸收
然而，突变体释放的甘油不足以让野生型细菌的菌落生长
在每一个突变体的附近都能发现大约20，000种细菌
“少数成功繁殖的突变体是那些相互合作形成集群并交换甘油的突变体
否则，营养就会变得匮乏，突变体就会受到抑制，种群就会灭绝，”斯皮拉说
野生型和突变型细菌通常争夺不足的甘油
“由于这种营养物质的缺乏，突变体不会繁殖，造成了没有突变的印象，大大降低了群体中PHO组成型突变体的频率，”他说
因此，对PHO组成型突变体的抑制是突变频率被突变体与其祖先野生型细胞之间的竞争所掩盖的一个例子
他说:“这个例子表明，类似‘公地悲剧’的情况可能发生在其他环境中，在估计突变率时应该考虑到这一点。”
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