Tajomstvá DNA mikróbov a klímy zo soľných kryštálov

Tajomstvá DNA mikróbov a klímy zo soľných kryštálov
Zdroj: bigstockphoto.com

Vedci oživili dávne baktérie, ktoré na mnoho tisíc rokov uviazli vo vodných kvapkách vnorených do kryštálov soli. Takto možno skúmať evolúciu mikroorganizmov a rozborom zloženia predmetnej vody aj vývoj klímy. Oznámil to Tim Lowenstein z Binghamtonskej univerzity v štáte New York s kolegami, ktorí nedávno na tento výskum dostali veľký grant Národnej vedeckej nadácie, čo je najväčšia federálna inštitúcia, financujúca základný výskum v USA. Kvapky v kryštáloch sa označujú ako fluidné inklúzie. Našli sa v soľných kryštáloch, ktorých vek siaha od niekoľkých tisícročí až po stovky miliónov rokov. Vedcov prirodzene zaujímalo, či sa z nich dajú získať mikróby, ktoré tam museli byť, alebo aspoň ich DNA.

Také úsilie vždy naráža na veľký problém – ako zabezpečiť, aby nedošlo ku kontaminácii otváraných inklúzií a výsledných vzoriek soľanky modernými mikroorganizmami. Tim Lowenstein s kolegami napokon po rokoch práce s fluidnými inkúziami vypracoval dostatočne spoľahlivú metodiku. Začína sa pri nej s prezeraním ešte uzatvorených inklúzií pod mikroskopom. "Nielenže sme našli baktérie, ale ja niekoľko typov rias. Tie v skutočnosti môžu slúžiť ako potrava, na ktorej baktérie prežívajú desaťtisíce rokov," povedal Tim Lowenstein.

Keď sa do tímu zapojil J. Koji Lum so svojimi doktorandmi, pustili sa na základe špeciálne vypracovaného laboratórneho protokolu aj do skúmania DNA mikróbov z inklúzií. "V podobe fluidnej inklúzie vlastne máte malý uväznený ekosystém. Niektorí z jeho obyvateľov sa živia inými a po tých, čo už uhynuli, sa zachovala DNA. Z jedného miesta máme až vyše stotisícročné vzorky. Teraz skúmame DNA baktérií, rias, húb a všetkého, čo ešte žilo v tamojšej vode a pokúšame sa určiť, ako sa menili ich vlastnosti s časom. Máme tak predstavu o všetkých rôznych organizmoch, ktoré sa vyskytovali v predmetných jazerách v dobe, keď vznikli inklúzie," povedal J. Koji Lum.
S kolegami sekvenovali DNA mikróbov čiže určovali poradie "písmen" DNA v ich genetickom vybavení. Niektoré mikróby sa im podarilo vykultivovať.

Skúmané soľné kryštály s fluidnými inklúziami pochádzajú z Údolia smrti a Soľného údolia v Kalifornii, ako aj z dávnych jazier v amerických štátoch Michigan a Kansas a v Taliansku. Zo zloženia vody možno odvodiť dobovú klímu. Teplota na niektorých miestach dosahovala v minulosti až vyše 54 stupňov Celzia. Preto je voda zachytená v soľných kryštáloch v horninách všeobecne veľmi slaná. Také prostredie sa môže zdať drsné – v skutočnosti patrí k najextrémnejším na Zemi. No tvory, ktoré tam prežívajú, sú odolné. "Patria k vôbec najodolnejším na tejto planéte," pripomenul J. Koji Lum. Navyše podmienky v inklúziách sú priam ideálne pre zachovanie DNA. "Ide o akési časové kapsuly," uzavrel Tim Lowenstein.

Zdroj: Komuniké Binghamton University z 22. 11. 2010.


Na snímke ukážka soľného kryštálu s fluidnými inklúziami – kvapkami vody, ktorá obsahuje rôzne mikroorganizmy či aspoň ich DNA.

Autor článku: TASR

Dátum zverejnenia: