Новости

Геномы бактерий каменного века реконструированы для создания давно утраченных молекул

Геномы бактерий каменного века реконструированы для создания давно утраченных молекул

Ученые реконструировали геномы микробов каменного века и использовали их для производства новых молекул. Сложная головоломка была собрана из фрагментов ДНК бактерий на зубах древних людей и неандертальцев.

Используя инструменты, очень похожие на те, что используются в кабинете современного дантиста, команда соскребала кальцифицированный зубной налет или зубной камень. зубы 12 образцов неандертальцев и 34 образцов человека, возраст которых достигает 100 000 лет. В этом материале находятся окаменелые останки древних бактерий, а также сохранившийся генетический материал, но, к сожалению, он далеко не полный.

«Типичный бактериальный геном имеет длину три миллиона пар оснований, но время фрагментирует древнюю ДНК, которую мы восстанавливаем, до средней длины всего от 30 до 50 пар оснований», — сказала Кристина Уориннер, старший автор исследования. «Другими словами, каждый геном древней бактерии подобен пазлу из 60 000 элементов, а каждый кусочек зубного камня содержит миллионы геномов».

Чтобы решить эту неразрешимую загадку, исследователи усовершенствовали технику, называемую сборкой de novo, которая работает путем поиска перекрывающихся фрагментов и использования их для создания все более и более крупных участков генома. Команда оптимизировала метод для работы с ультракороткими фрагментами ДНК и смогла реконструировать несколько сотен геномов преимущественно ротовых бактерий.

«Помимо обычных подозреваемых, мы также смогли реконструировать некоторые геномы, которые раньше не были известны, — сказал Уориннер. «Итак, это привело к открытию новых оральных видов».

Геномы бактерий каменного века

Исследователь соскребает образцы зубного камня с окаменелого зуба Фонд Вернера Сименса, Феликс Вей

Из этих геномов два особенно выделялись своим качеством и наличием кластеров генов, кодирующих ферменты, производящие химические вещества. Эти молекулы потенциально могут быть использованы для создания новых лекарств, топлива, материалов и других полезных продуктов.

Команда создала синтетическую версию одного из этих кластеров генов и внедрила ее в современный вид бактерий. И действительно, жуки начали производить новые химические соединения, которые команда назвала палеофураном А и В, помогая им переваривать питательные вещества.

«Это подтверждение того, что наши сборки верны, потому что, если бы были ошибки, вообще не сработало бы», — сказал Уорринер.

Исследователи в настоящее время работают над расширением методики для обработки большего количества данных и ускорением процессов идентификации генных кластеров, производящих химические вещества. В конечном итоге это может помочь ученым извлечь важные новые молекулы из далекого прошлого.

Исследование было опубликовано в журнале Science.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»