Cel mai vechi ADN microbian din lume, descoperit în oase de mamut de peste 1 milion de ani

Cel mai vechi ADN microbian asociat unei gazde a fost descoperit conservat în rămășițele unor mamuți care au trăit acum peste un milion de ani, rescriind istoria vieții antice.

O echipă internațională de cercetători, condusă de Centrul de Paleogenetică din Suedia, a analizat ADN-ul microbian din 483 de probe prelevate de la mamuți, reușind să secvențieze 440 dintre acestea pentru prima dată. Studiul a identificat inclusiv o bacterie care ar fi putut afecta aceste creaturi colosale din Epoca de Gheață.

„Rezultatele noastre împing studiul ADN-ului microbian cu peste un milion de ani în urmă, deschizând noi posibilități de a explora modul în care microbii asociați gazdei au evoluat în paralel cu gazdele lor”, a declarat Benjamin Guinet, cercetător postdoctoral la Centrul de Paleogenetică și autor principal al studiului.

Cel mai vechi ADN microbian, în cifre

Element cheie	Detaliu fascinant
⏳ Vechime record	Peste 1.1 milioane de ani – cel mai vechi ADN microbian asociat unei gazde.
🔬 Analiză extinsă	483 de probe de mamut investigate, o scală fără precedent pentru astfel de studii.
🦠 „Suspecți” antici	Identificarea unor rude antice ale bacteriilor Pasteurella și Streptococcus.
🐘 Conexiune modernă	O bacterie descoperită este strâns legată de epidemii mortale la elefanții de azi.

Identificarea microbilor

Folosind tehnici genomice și bioinformatice avansate, echipa a analizat rămășițele mamuților lânoși și de stepă, unii dintre aceștia din urmă trăind în urmă cu aproximativ 1,1 milioane de ani. Procesul a presupus secvențierea întregului material genetic din probe – un amestec complex de ADN de mamut, ADN microbian antic și ADN modern de la contaminanți.

„Imaginați-vă că țineți în mână un dinte de mamut vechi de un milion de ani. Ce-ați zice dacă v-aș spune că încă mai poartă urme ale microbilor antici care au trăit împreună cu acest mamut?”, a explicat Guinet.

Analiza a identificat în mod constant șase tipuri de microbi care au coexistat cu aceste creaturi gigantice. Printre acestea se numără rude ale unor bacterii cunoscute, precum Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus și Erysipelothrix. Unii dintre acești microbi antici prezintă asemănări izbitoare cu agenții patogeni moderni. În mod deosebit, o bacterie din familia Pasteurella este strâns legată de epidemii mortale în rândul elefanților africani, ceea ce ridică posibilitatea ca mamuții, rude apropiate ale elefanților, să fi fost susceptibili la infecții similare.

Mai impresionant, echipa a reușit să reconstituie parțial genomul unei bacterii numite Erysipelothrix din rămășițele unui mamut de stepă vechi de 1,1 milioane de ani. Studiul afirmă că acesta reprezintă „cel mai vechi ADN microbian asociat gazdei recuperat vreodată”.

„Deoarece microbii evoluează rapid, obținerea de date ADN fiabile pe o perioadă de peste un milion de ani a fost ca și cum am fi urmat o urmă care se rescria continuu. Descoperirile noastre arată că rămășițele antice pot păstra informații biologice care depășesc cu mult genomul gazdei, oferindu-ne perspective asupra modului în care microbii au influențat adaptarea, bolile și dispariția în ecosistemele pleistocenice”, a spus Tom van der Valk, autorul principal al studiului.

Ceea ce face acest studiu cu adevărat remarcabil nu este doar vechimea ADN-ului, ci și depășirea unei provocări tehnice colosale. Extragerea și secvențierea unui semnal genetic atât de vechi și degradat, separându-l cu succes de contaminarea modernă, este o mărturie a preciziei atinse de paleogenetică. Abilitatea de a „curăța” zgomotul genetic și de a reconstitui un genom parțial vechi de peste un milion de ani validează metodologia ca fiind extrem de fiabilă. Această reușită tehnică transformă rămășițele antice din simple fosile în arhive biologice complexe, deschizând calea pentru a înțelege în detaliu parteneriatul pe termen lung dintre specii și microbiomul lor.

Evoluția gazdă-microb

Deși este dificil de stabilit cu exactitate cum au afectat acești microbi sănătatea mamuților, având în vedere degradarea ADN-ului, descoperirile oferă o perspectivă unică asupra microbiomului acestor giganți dispăruți. Acestea indică faptul că anumite grupuri de microbi au trăit alături de mamuți timp de sute de mii de ani, pe arii geografice vaste și de-a lungul unei perioade evolutive lungi – de la peste un milion de ani în urmă până la dispariția ultimilor mamuți lânoși de pe Insula Wrangel, acum aproximativ 4.000 de ani.

Această cercetare promite să dezvăluie mai multe despre sănătatea, ecologia și provocările evolutive cu care s-au confruntat unele dintre cele mai impresionante creaturi antice ale Pământului.

„Această lucrare deschide un nou capitol în înțelegerea biologiei speciilor dispărute. Nu numai că putem studia genomul mamuților în sine, dar acum putem începe să explorăm comunitățile microbiene care trăiau în interiorul lor”, a concluzionat Love Dalén, profesor de genomică evolutivă la Centrul de Paleogenetică.

Rezultatele cercetării au fost publicate în revista Cell.