Naučnici otkrili misterioznu DNK koja sadrži gene drugih organizama

Ovo otkriće „Borgova" moglo bi nam pomoći da bolje razumemo evoluciju mikroorganizama, njihovu interakciju unutar ekosistema i njihovu ulogu u životnoj sredini.

Mikrobiološkinja Džil Banfild sa Univerziteta Berkli smatra da pronalazak „Borgova“ može biti epohalno otkriće.

„Nisam bila tako uzbuđena još od otkrića CRISPR-a (DNK lanac otkriven u genomu prokariota). Otkrili smo nešto zagonetno što je slično ovome, a povezano je sa genomima mikroba“, napisala je Banfildova u svojoj objavi na Tviteru, kako prenosi Sajens alert.

Banfildova je prve „Borgove“ otkrila u blatu u svom dvorištu. Pošto je sa kolegom genetičarem Basemom al Šejebom radila je na projektu pronalaženja virusa koji napadaju anoksične mikrobe poznate kao arheje, koji žive u močvarnom okruženju, slučajno je u blatu pronašla nešto zapanjujuće – DNK lanac koji se sastoji od gotovo milion baznih parova.

Više od polovine gena potpuno nepoznato

Posle dodatnih analiza otkrili su da je više od polovine gena potpuno novo, i da lanac ima reflektujuće sekvence na kraju svakog niza koje imaju sposobnost samoreprodukcije. Zapanjeni naučnici su proučili bazu podataka DNK kako bi proverili da li postoji slična struktura. Uspeli su da identifikuju 19 sekvenci za koje se činilo da odgovaraju ovom profilu.

Međutim, naučnicima i dalje nije jasno o kakvim se tačno DNK strukturama radi, ali su svakako zapanjujuće. Pripadaju klasi struktura koje se nazivaju ekstrahromozomski elementi (ECE), koji se mogu naći izvan hromozoma koji sadrži većinu genetskog materijala svakog organizma.

Ovi ekstrahromozomski elementi su ogromni, sami se umnožavaju i mogu da se pronađu unutar i izvan ćelijskog jezgra, kao kod plazmida i virusa.

Nemoguće je izvući bilo kakav zaključak

„Ne možemo da dokažemo niti da su u pitanju arhealni virusi ili plazmidi ili minihromozomi, niti možemo da dokažemo da nisu“, navode naučnici u svom radu Borgs are giant extrachromosomal elements with the potential to augment methane oxidation objavljenom u arhivi bioRxiv.

Izgleda kao da „Borgovi“ sadrže mnogo sekvenci gena iz drugih elemenata i mikroba. Naučnici smatraju da su ih ekstrahromozomi apsorbovali i asimilovali. S druge strane, možda su ti zajednički geni posledica zagađenja životne sredine.

Sekvenciranjem je otkriveno da ova misteriozna DNK deli neke osobine sa arhejama zvanim metanoperedens, koje oksidiraju metan, zbog čega naučnici pretpostavljaju da je njegova sturktura povezana sa tim određenim mikrobom. U stvari, „Borgovi“ su možda uključeni u proces oksidacije metana.

Ukoliko su pak „Borgovi“ stvarni, a ne posledica zagađenja životne sredine, onda bi oni mogli da povećaju sposobnost metanoperedensa da oksidira metan. To bi značilo da se radi o do sada nepoznatom procesu i da ti ekstrahromozomski elementi imaju nepoznatu ulogu u regulisanju atmosfere.