Mamut Fosillerinden Çıkan Dünyanın En Eski Mikrobiyal DNA’sı
Antik mamut kalıntıları, bir milyon yıldan daha eski mikrobiyal DNA’yı muhafaza etmiştir. Çalışma, uzun vadeli konak-mikrop etkileşimlerini ortaya koymaktadır.
Paleogenetik Merkezi’ndeki bilim adamları tarafından yönetilen uluslararası bir ekip, bir milyon yıldan daha eski yünlü ve bozkır mamutlarının kalıntılarında muhafaza edilmiş mikrobiyal DNA’yı geri kazanmıştır. Çalışma, şimdiye kadar tespit edilen en eski mikrobiyal DNA’lardan bazılarını ortaya çıkardı ve mamutların hastalıklarına katkıda bulunmuş olabilecek bakterileri ortaya çıkardı. Sonuçlar yakın zamanda Cell dergisinde yayınlandı.
Stockholm Üniversitesi ve İsveç Doğa Tarihi Müzesi’nin ortak girişimi olan Paleogenetik Merkezi’nde çalışan araştırmacılar, daha önce hiç dizilemesi yapılmamış 440 örnek dahil olmak üzere 483 mamut örneğinden mikrobiyal DNA’yı inceledi.
Önemli bir örnek, yaklaşık 1,1 milyon yıl önce yaşamış bir bozkır mamutundan alındı. Ekip, gelişmiş genomik ve biyoinformatik yöntemler uygulayarak, mamutların canlı mikrobiyomlarının bir parçası olan mikropları, ölümlerinden sonra kalıntılara yerleşen mikroplardan ayırmayı başardı.
Mamut dişi. Kaynak: Love Dalén
Bir milyon yıllık mamut dişini elinizde tuttuğunuzu hayal edin. Bu dişte, mamutla birlikte yaşamış olan eski mikropların izleri hala mevcut olduğunu söylesem ne dersiniz? Sonuçlarımız, mikrobiyal DNA araştırmalarını bir milyon yıl öncesine kadar geri götürerek, konakçılarıyla ilişkili mikropların konakçılarıyla paralel olarak nasıl evrimleştiğini keşfetmek için yeni olanaklar sunuyor,” diyor Paleogenetik Merkezi’nde doktora sonrası araştırmacı ve çalışmanın baş yazarı Benjamin Guinet.
Altı mikrobiyal klad zaman ve mekan boyunca varlığını sürdürdü.
Araştırmacılar, Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus ve Erysipelothrix’in akrabaları da dahil olmak üzere, mamut kalıntılarıyla tutarlı bir şekilde ilişkili olarak ortaya çıkan altı mikrobiyal soy belirlediler. Bu mikropların bazıları zararlı olabilir. Örneğin, çalışmada ortaya çıkarılan Pasteurella benzeri bir bakteri, Afrika filleri arasında ölümcül salgınlara neden olan bir patojenle yakından ilişkilidir. Afrika ve Asya filleri mamutların en yakın yaşayan akrabaları olduğundan, bu keşif mamutların da benzer enfeksiyonlara duyarlı olabileceği olasılığını gündeme getiriyor.
Özellikle dikkat çekici bir sonuç olarak, ekip yaklaşık 1,1 milyon yıl önce yaşamış bir bozkır mamutundan Erysipelothrix genomunun bazı bölümlerini yeniden oluşturabildi. Bu başarı, şimdiye kadar elde edilen en eski konakçı ile ilişkili mikrobiyal DNA’yı temsil ediyor ve soyu tükenmiş hayvanlar ile mikrobiyal toplulukları arasındaki ilişkiler hakkında öğrenilebileceklerin sınırlarını genişletiyor.
Eski DNA laboratuvarı çalışması. Kaynak: Marianne Dehasque
“Mikroplar hızla evrimleştiği için, bir milyon yıldan fazla bir süre boyunca güvenilir DNA verileri elde etmek, sürekli kendini yeniden yazan bir izi takip etmek gibiydi. Bulgularımız, eski kalıntıların konakçı genomunun çok ötesinde biyolojik bilgiler barındırabildiğini ve mikropların Pleistosen ekosistemlerinde adaptasyon, hastalık ve yok oluşu nasıl etkilediğine dair bize yeni bakış açıları sunduğunu gösteriyor,” diyor Paleogenetik Merkezi’nde kıdemli yazar ve araştırmacı olan Tom van der Valk.
Antik ekosistemlere yeni bir bakış açısı
DNA bozulması ve sınırlı karşılaştırmalı veriler nedeniyle, tespit edilen mikropların mamutların sağlığı üzerindeki kesin etkisi belirlenmesi zor olsa da, bu çalışma soyu tükenmiş megafaunanın mikrobiyomlarına benzeri görülmemiş bir bakış açısı sunuyor. Sonuçlar, bazı mikrobiyal soyların mamutlarla yüz binlerce yıl boyunca, geniş coğrafi alanlarda ve evrimsel zaman dilimlerinde, bir milyon yıldan fazla bir süre önce Wrangel Adası’nda yünlü mamutların neslinin tükenmesine kadar yaklaşık 4.000 yıl önceye kadar bir arada yaşadığını göstermektedir.
“Bu çalışma, soyu tükenmiş türlerin biyolojisini anlamada yeni bir sayfa açıyor. Artık sadece mamutların genomlarını incelemekle kalmıyor, aynı zamanda onların içinde yaşayan mikrobiyal toplulukları da keşfetmeye başlayabiliyoruz,” diyor Paleogenetik Merkezi’nde Evrimsel Genomik Profesörü olan Love Dalén.
Kaynak: https://scitechdaily.com
1.1 Milyon Yıllık Mamut Kalıntılarından Mikrobiyal DNA Çıkarıldı