Bakterie wchłonęły DNA mamuta

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Bazując na poziomym transferze genów, bakterie glebowe Acinetobacter baylyi mogą asymilować bardzo krótkie i uszkodzone DNA, np. ze skamieniałej kości mamuta sprzed 43 tys. lat.

Gdyby bakteria z epoki lodowej była w stanie przekazać DNA żyjącemu mikrobowi, pokolenia z bardzo odległej przeszłości mogłyby wpływać na ewolucję przyszłych generacji - podkreśla Soren Overballe-Petersen z Uniwersytetu Kopenhaskiego. Duńczyk nazywa to ewolucją anachroniczną i dodaje, że to coś, czego nie rozważaliśmy wcześniej i co nie znalazło się w [...] naszych modelach ewolucji bakterii.

Hendrik Poinar z McMaster University porównuje koncepcję kolegi po fachu do pojęcia "recyklingu genowego". Pomysł, że DNA z różnych okresów w dziejach [w tym starożytne] potrafi ponownie utorować sobie drogę do ewolucyjnego światła dziennego, jest fascynującą możliwością.

Naukowcy od dawna wiedzieli, że bakterie skutecznie wychwytują DNA z otoczenia, lecz zazwyczaj takie fragmenty materiału genetycznego składają się z wielu tysięcy zasad. Gdy stają się one krótsze, efektywność [wyłapywania] bardzo szybko spada. Ostatnio zespół Eske Willersleva, do którego trafił m.in. Overballe-Petersen, wykazał jednak, że A. baylyi radzą sobie nawet z odcinkami 20-120-literowymi.

Większość DNA ulega strawieniu, ale część ulega zintegrowaniu z genomem. To konsekwencja żerowania na rzeczach znalezionych wokół. Porównuję to do przetrząsania śmieci. W większości przypadków do niczego to nie prowadzi, ale można także znaleźć wyrzucone przez innych perełki [...].

Autorzy artykułu z PNAS odkryli, że mechanizm działa nawet w przypadku poważnie uszkodzonego środowiskowego DNA. Pod wpływem tego spostrzeżenia zaczęli się zastanawiać, czy bakterie zasymilowałyby również bardzo stare i wysłużone DNA. Ponieważ niezwykle trudno znaleźć niezanieczyszczony materiał genetyczny, który z pewnością pochodziłby od starożytnych mikrobów, zespół posłużył się czymś o niekwestionowanej "starości" - kością mamuta sprzed 43 tys. lat. W ten sposób potwierdzono, że mamut poniekąd odżył we współczesnej bakterii.

Choć magia odkrycia działa właściwie na wszystkich, niektórzy komentatorzy podkreślają, że nie ma dowodu, że podobne zjawiska zachodzą w naturze i że transfer horyzontalny z żyjących źródeł ma o wiele większy wpływ na ewolucję bakterii.

Nawet jeśli założymy, że takie zjawiska się zdarzają, nie wiemy jak często (mimo że Overballe-Petersen argumentuje, że w środowisku nie brakuje wolnego DNA i choć bakterie nie są specjalistkami w zakresie wychwytu krótkich fragmentów, sama obfitość "surowca" sprawia, że okazje nadarzają się dość często) i w ilu przypadkach inkorporacja prowadzi do znaczących zmian (w końcu kawałki DNA są zbyt małe, by zawierać całe geny). Willerslev i inni przekonują jednak, że nie trzeba wielu takich sytuacji, by np. przekształcić podatną bakterię w organizm lekooporny. W pomieszczeniach szpitalnych skupiamy się na zabiciu żywych bakterii, ale to nie wystarczy, by zniszczyć DNA, które może się pofragmentować i zostać ponownie wyłapane. [Potencjalnie] możemy więc mieć do czynienia z błędnym kołem ponawianej lekooporności - podsumowuje Overballe-Petersen.

« powrót do artykułu