Vědci sekvence bakteriální DNA z bakterií v mamutí zubech

Mammothová bolest zubů: Bakteriální komunita objevená v ústech starověkého mammothu

Podle Katie Kavanagh A Přírodní časopis

Analýza kostí a zubů starověkých mamutů (Mammuthus) identifikoval některé z mikroorganismů, které žily v ústech a tělech zvířat před více než milionem let.

Studie zveřejněná v Buňka 2. září popisuje nejstarší mikrobiální DNA, která byla kdy sekvenovaná, a odhaluje, že některé druhy patogenních bakterií, které byly spojeny se smrtí afrických slonů (Africká loxodonta) Jakmile infikovali ústa svých starověkých bratranců.

Zjištění nabízejí „dobrou příležitost získat globální obrázek o tom, jaké bakterie nebo viry, které jsme mohli najít v tomto vyhynulém druhu“, říká spoluautor studie Benjamin Guinet, paleomicrobiolog v Centru pro paleogenetiku ve Stockholmu ve Stockholmu. Další výzkum by mohl poskytnout nahlédnutí do toho, jak by mikroby mohly pomoci starověkým zvířatům přizpůsobit se různým prostředím a zda by mohly být zapojeny do zániku těchto druhů.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Patogenní mikroby

Předchozí výzkum starověkých pozůstatků se zaměřil hlavně na DNA lidí a mikroorganismů spojených s člověkem a jen málo studií se zaměřilo na interakce mikrobů a nejstavcem u prehistorických zvířat.

Pro zkoumání vztahu mezi mamuty a mikroorganismy vědci analyzovali starověké mikrobiální DNA ze vzorků zubů, lebek a kůže ze 483 mamutů. Vzorky zahrnují řadu geografických míst, od Severní Ameriky a Británie po Sibiř a datují od raného pleistocénu – před milionem let – až před vyhynutím posledních mamutí na ostrově Wrangel (odlehlý ostrov u pobřeží Sibiře), před 4 000 lety.

Vědci identifikovali 310 mikrobiálních druhů, které byly spojeny s tkáněmi mamutí. Mnoho z nich byly environmentální mikroorganismy, které by kolonizovaly tkáně po smrti, takže tým nejprve odfiltroval sekvence DNA těchto postmortálních bakterií. To jim umožnilo soustředit se na bakterie, které žily uvnitř mamutů, když byli naživu.

Pomocí metagenomického screeningu – techniky pro sekvenování genetického materiálu ve vzorcích, které obsahují genomy ze směsi organismů – vědci analyzovali DNA přítomnou ve vzorcích Mammoth. Poté použili fylogenetický inference k identifikaci bakteriálních rodů porovnáním starověkých mikrobiálních sekvencí s moderními bakteriemi.

Analýza zjistila, že šest mikrobiálních skupin spojených s hostiteli, z nichž některé mohly způsobit onemocnění v mammetech. Zahrnovalo to kmen podobný Actinobacilluskterý byl dříve izolován z prasete (Prasetu domestikus) stolice a předpokládá se, že je součástí perorálního mikrobiomu mammothu. Také identifikovali PasteurellaBakteriální rod úzce souvisí s patogenem, který byl spojen se smrtí několika afrických slonů v Botswaně a Zimbabwe v roce 2020. Patogen infikoval ústa slonů a poté se dostal do krevního řečiště, což způsobilo fatální septicemii.

Tým také rekonstruoval genomy rodiny bakterií Erysipelothrix Ze vzorků ze čtyř vlněných mamutů a z 1,1 milionu letého stepského mammoth, který je nejstarší dosud objevenou mikrobiální DNA spojenou s hostitelem. Na rozdíl od ostatních bakteriálních skupin, které byly spojeny pouze se zuby, byl tento mikroorganismus v případě vzorků vlněných savců nalezen v kostní tkáni.

Starověké mikrobiomy

Přesné účinky, které měly tyto bakteriální kolonie na zdraví mamutů, je obtížné z této genetické analýzy objasnit, ale vědci tvrdí, že jejich studie poskytuje první pohled na mikroby starověkých zvířat.

Eva-Maria Geigl, paleogenetik na Institutu Jacques Monod v Paříži, zpochybňuje biologický význam analýzy vzorků před více než milionem let, s nedostatkem vhodných odkazů na srovnání. Říká však, že tým „určitě odvedl dobrou práci a vytvořil spoustu dat“.

„Příspěvek poskytuje dobrý důkaz konceptu: i některé z velmi starodávných bakterií lze získat geneticky,“ dodává.

Tato zjištění poskytují základ pro další výzkum k pochopení starověkých mikrobiomů a jejich dopadů na zdraví a nemoci, říkají autoři.

„Je opravdu hezké mít tento druh vyprávění. Chceme otevřít knihu života a tlačit okraje toho, co bychom mohli vědět,“ říká Guinet.

Tento článek je reprodukován se svolením a byl poprvé publikováno 2. září 2025.

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych požádal o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a právě teď může být nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.

Byl jsem Vědecký Američan Předplatitel od svých 12 let a pomohlo to utvářet způsob, jakým se dívám na svět. Dejte mi vědět Vždy mě vzdělává a potěší a inspiruje pocit úcty pro náš obrovský, krásný vesmír. Doufám, že to také pro vás.

Pokud Přihlaste se k odběru Vědecký AmeričanPomáháte zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy se hodnota samotné vědy příliš často nerozpoznala.

Na oplátku získáte základní zprávy, Upmasující podcastyBrilantní infografika, zpravodaje nemohu vynechatMust-Watch videa, náročné hrya nejlepší psaní a hlášení vědeckého světa. Můžete dokonce Darujte někomu předplatné.

Nikdy nebylo důležitější čas, abychom se postavili a ukázali, proč věda záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.