Neuvěřitelný objev: milion let starý mamut obsahuje nejstarší známou mikrobiální DNA.
Skupina vědců ze Stockholmské univerzity dokázala obnovit genetickou informaci z bakterií nalezených v stepních mamutech, kteří žili před více než milionem let. Studie publikovaná v časopise Cell se věnuje získávání nejstarší DNA spojené s hostitelem, což umožňuje lépe porozumět evoluci bakterií.
Získané výsledky nám umožňují analyzovat nejen genomy těchto vyhynulých zvířat, ale i mikrobiální společenstva, která s nimi koexistovala, a poskytují tak jedinečné informace. Tyto informace nám mohou pomoci pochopit, jak mikroorganismy ovlivňovaly zdraví a vyhynutí megafauny pleistocénu .
Jak byla objevena nejstarší známá mikrobiální DNA?
Vědci zkoumali 483 pozůstatků mamuta , včetně zubů , klů a kostí , jejichž stáří dosahuje 1,1 milionu let . Většina těchto vzorků nebyla dosud analyzována.
Pomocí pokročilých metod genomiky a bioinformatiky se skupině podařilo odlišit mikroby, které byly součástí mikrobiomu mamutů, od těch, které kolonizovaly pozůstatky po jejich smrti.
Mezi nálezy bylo identifikováno šest skupin bakterií, které vykazovaly trvalou souvislost s mamuty. Některé z těchto mikroorganismů patří k dnes známým rodům, jako jsou Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus a Erysipelothrix.
Částečná rekonstrukce jejich genomů umožnila objevit nejstarší mikrobiální DNA, jaká kdy byla získána od zvířecího hostitele.
Význam těchto mikroorganismů pro zdraví a evoluci mamutů
Přítomnost těchto mikroorganismů vyvolává otázky o možném vlivu bakterií na život a zdraví mamutů. Například bakterie příbuzná Pasteurella je v současné době spojována s smrtelnými epidemiemi mezi africkými slony, současnými žijícími příbuznými mamutů. To naznačuje, že tato zvířata mohla být náchylná k podobným infekcím.
Ačkoli degradace DNA ztěžuje určení přesného vlivu těchto bakterií, údaje naznačují, že některé mikrobiální linie koexistovaly s mamuty po stovky tisíc let . Tento objev vrhá světlo na to, jak mohly mikroorganismy ovlivnit adaptaci, odolnost vůči chorobám a nakonec i vyhynutí.
Genomy mikroorganismů se rychle vyvíjejí, což ztěžuje studium starověkých druhů. Podle vědců bylo pro získání spolehlivých údajů o DNA staré více než milion let nutné analyzovat silně degradované fragmenty a porovnat je s moderními bakteriálními příbuznými.
Výsledky ukazují, že některé mikrobiální linie se zachovaly po dlouhou dobu a v různých geografických oblastech, a to po dobu více než milion let, až do doby posledních srstnatých mamutů na ostrově Wrangel před asi 4000 lety. To naznačuje, že některé vztahy mezi hostitelem a mikroorganismem zůstaly v průběhu času stabilní.
Otevírají se dveře pro paleomikrobiologii
Objev nejstarší mikrobiální DNA otevírá cestu k výzkumu, který přesahuje rámec genomu mamuta. Nyní je možné studovat jejich mikrobiomy a získávat informace o nemocech, adaptacích a ekologii vyhynulých mikroorganismů.
Tento přístup nám umožňuje zkoumat, jak mohly mikroorganismy ovlivnit přežití a vyhynutí megafauny, a poskytuje data, která doplňují tradiční paleogenetiku zaměřenou na DNA hostitele.
Zároveň pokroky v oblasti sekvenování a bioinformatické analýzy usnadňují částečnou rekonstrukci starověkých mikroorganismů, i když možnost jejich oživení je v současné době kvůli fragmentaci DNA nedosažitelná.
Na závěr je důležité zdůraznit, že tyto studie slouží jako výchozí bod pro srovnání evoluce mikroorganismů u vyhynulých druhů a jejich současných příbuzných, jako jsou afričtí a asijští sloni .
