Зубны камень неандэртальцаў даў матэрыял для антыбіётыку новага пакалення
Вучоныя здолелі рэканструяваць геном вымерлых дагістарычных бактэрый са старажытных формаў ДНК і выкарысталі яго для атрымання раней невядомых прыродных рэчываў. Гэта можа дапамагчы ў барацьбе з устойлівымі мікробамі.
Агульнавядома, што чалавецтва стаіць перад вялікай пагрозай у змаганні з хваробамі. Антыбіётыкі, якімі мы прызвычаіліся лячыцца, могуць у хуткім часе стаць неэфектыўнымі, бо бактэрыі, з якімі яны павінны змагацца, набываюць устойлівасць да гэтых рэчываў. І гэта адбываецца з вялікай хуткасцю. Таму вучоныя ва ўсім свеце пастаянна распрацоўваюць новыя антыбіётыкі. Але колькасць сучасных жывых бактэрый, з якіх могуць гэтыя прэпараты вырабляцца, абмежаваная.
У сувязі з гэтым вялікія надзеі ўскладаюцца на новае адкрыццё, якое зрабіла група даследчыкаў Інстытута даследаванняў натуральных прадуктаў і біялогіі інфекцый імя Лейбніца і Інстытута эвалюцыйнай антрапалогіі Макса Планка з Германіі.
Навукоўцы здолелі расшыфраваць геном раней невядомай, вымерлай групы бактэрый з ДНК, якому дзясяткі тысяч гадоў. Вынікі свайго даследавання яны апублікавалі ў часопісе Science.
Вучоныя даследавалі зубны камень дванаццаці неандэртальцаў, якія жылі ад 100 да 40 тысяч гадоў таму, і пяцідзесяці двух Homo sapiens, якія жылі ад 30 тысяч гадоў таму да ХІХ стагоддзя.
Зубны камень — адзіная частка цела чалавека, якая камянее на працягу жыцця, утвараючы пласт мінералізаваных, мёртвых бактэрый. Пасля смерці ДНК арганізма хутка распадаецца, што таксама адносіцца да бактэрый у зубным камені. Моцна раскладзеныя, вельмі кароткія фрагменты, што захаваліся, сталі выходным пунктам даследавання.
«Вялікай біяінфармацыйнай задачай было выпраўленне памылак у раскладзенай ДНК і выключэнне забруджванняў, напрыклад, маладзейшай ДНК», — адзначыў адзін з аўтараў даследавання Анан Ібрагім (Anan Ibrahim).
Даследчыкам спатрэбілася тры гады працы, каб аднавіць доўгія ўчасткі ДНК бактэрый каменнага веку з маленькіх фрагментаў. Пры гэтым было выяўлена шмат бактэрый, якія да гэтага часу насяляюць ротавую поласць чалавека.
У дадатак да шматлікіх бактэрый, якія і сёння каланізуюць флору ротавай поласці чалавека, вучоныя знайшлі невядомага прадстаўніка роду Chlorobium. Яго сур'ёзна пашкоджаная ДНК мела ўсе прыкметы сталага ўзросту і была знойдзена ў зубным камені сямі людзей каменнага веку і неандэртальцаў.
Усе сем геномаў Chlorobium утрымлівалі кластар біясінтэтычных генаў з невядомай функцыяй. Геном быў рэканструяваны з зубнога каменя «Чырвонай дамы Эль-Мірон», шкілет якой узростам каля 19 000 гадоў быў знойдзены ў 2010 годзе ў пячоры ў Іспаніі.
Пасля таго, як вучоныя выявілі гэтыя таямнічыя старажытныя гены, яны захацелі высветліць, што яны робяць. Выкарыстоўваючы самыя сучасныя біятэхналагічныя метады, даследчыкам удалося атрымаць з генаў жывыя бактэрыі, якія фактычна ўтварылі з іх функцыянальныя ферменты.
З рэактываваных ферментаў у сваю чаргу вырабілі новае сямейства мікробных прыродных рэчываў, якім даследчыкі далі назву «палеафураны».
Адкрыццё вучоных з Германіі стала магчымым дзякуючы стварэнню новай навуковай вобласці — палеабіятэхналогіі, у якой узаемадзейнічаюць археалогія, біяінфарматыка, малекулярная біялогія і хімія.
Грунтуючыся на атрыманых у даследаванні даных, пошук новых прыродных злучэнняў можа быць пашыраны на вымерлыя бактэрыі, колькасць відаў якіх вельмі вялікая. Такім чынам можна распрацаваць антыбіётыкі, на якія яшчэ не выпрацавалася рэзістэнтнасць, што зʼяўляецца важным крокам у барацьбе з інфекцыйнымі захворваннямі.
Чытайце яшчэ:
Вучоныя: сучасныя людзі атрымалі вялікія насы ў спадчыну ад неандэртальцаў
Лукашэнка пра адключэнне інтэрнэту ў 2020-м: Калі гэта паўторыцца, адключым зусім23
Каментары