تغییرات ژنتیکی پنهان، قدرت جهش های تکاملی را دارد.

تنوع ژنتیکی موسوم به “رمزنگاری” به رغم اینکه هیچ تأثیر فوری بر رفتار یا ظاهر ارگانیسم ندارد، نقش مهمی در تکامل دارد. تنوع ژنتیکی – یعنی جهش های انباشته شده در DNA – یک نوع سوخت برای همه تغییرات تکاملی است: هر چه تغییرات ژنتیکی بیشتر باشد، تکامل سریعتر انجام شده و فرصت های بیشتری برای راه حل های تطبیقی ​​جدید ارائه می کند.

اما یک نوع از تغییرات ژنتیکی – تغییر پنهان یا “رمزنگاری” – ظاهر یا رفتار یک ارگانیسم را در محیط معمول خود تغییر نمی دهد. آندریاس واگنر، زیست شناس تکاملی در دانشگاه زوریخ و استاد خارجی در موسسه سانتافه، می گوید: “این نوع کم ارزش از تغییرات ژنتیکی است، و نقش مهمی در تکامل دارد.” کار قبلی نشان داده است که تغییرات رمزنگاری در جمعیت های طبیعی تطابق سریع تکامل را گسترش می دهد. اما در آن مکانیسم های مولکولی اساسی نامشخص بودند.

برای کشف این مکانیسم ها، تیم واگنر بر روی باکتری های روده E. coli که پلاسمید را همراه با یک ژن برای یک پروتئین فلورسانس زرد (YFP) حمل می کردند، کار کرد. این تیم یک آزمایش دو مرحله ای طراحی کردند. در مرحله ۱، آنها از PCR جهش زا برای افزایش تغییر در ژن YFP استفاده کردند. همزمان، آنها طیف باریکی از فلورسانس زرد را انتخاب کردند. باکتری هایی که به اندازه کافی زرد نبودند، از این روند حذف شدند. به این ترتیب ، آنها ذخیره های عمیقی از تنوع ژنتیکی رمزپایه ایجاد کرده بدون اینکه رنگ زرد پروتئین YFP را تغییر دهند.

در مرحله ۲، تیم قوانین انتخاب را تغییر داده و باکتری E.Coli را در بخش سبز طیف فلورسانس (انتخاب جهتی)، انتخاب کرد. آنها همچنین جمعیتی کنترل شده از باکتری E. coli را نشان دادند که فاقد تنوع رمزنگاری پیشرفته در YFP بود. رده های سلولی E. coli با ذخیره های متنوع رمزنگاری شده به پروتئین فلورسانس سبز (از ژن YFP) تکامل یافته، که هر دو آنها سبزتر و از نظر ژنتیکی متنوع تر از هر نوع تولید شده توسط گروه کنترل E. coli بودند.