Бактерии, открити върху зъбите на неандерталците, могат да бъдат използвани за нови антибиотици
Странни бактерии, уловени в зъбите на неандерталците, има опция да оказват помощ на откривателите да разработят нови антибиотици, съгласно изследване, което използвало зъбна плака от антични и модерни хора, с цел да изследва еволюцията на микробите в устата.
Всеки човек има собствен личен орален микробиом - набор от стотици типове микроскопични организми, които колонизират устата ни. Със стотици разнообразни типове микроорганизми във всеки един миг оралният микробиом е огромен и разнороден и варира според от средата, в която човек живее.
За да изследва античния човешки орален микробиом, Кристина Уоринер, биомолекулен археолог от лирвардския университет, изобретява нови техники за анализиране на праисторическа човешка зъбна плака, която се е втвърдила в зъбен камък . „ Зъбният камък е единствената част от тялото ви, която рутинно се вкаменява, до момента в който сте още живи “, споделя Уоринер пред Live Science. Освен това има най-високата централизация на антична ДНК от всяка част от античен скелет .
'Lost' bacteria found on Neanderthal teeth could be used to develop new antibiotics
— Live Science (@LiveScience)
Само с няколко мг зъбен камък Уоринер може да изолира милиарди къси ДНК фрагменти от стотици типове, всички смесени дружно, след което да събере тези фрагменти още веднъж дружно, с цел да разпознава известни типове. А проучването на антични остатъци слага в допълнение затруднение: ДНК, намерено в зъбния камък на минали хора, може да е от микроби, които са изчезнали .
В новото си изследване Уоринер и нейните сътрудници са анализирали зъбен камък от 12 неандерталци , един от нашите най-близки изчезнали човешки родственици, 34 археологически човека и 18 модерни индивида, живели отпреди 100 000 години до през днешния ден в Европа и Африка . Те са секвенирали над 10 милиарда ДНК фрагменти и са ги сглобили още веднъж в 459 бактериални генома, към 75% от които картографирани към известни бактерии в устата.
След това откривателите се фокусирали върху два типа от жанр бактерии, наречени Chlorobium, открити в седем индивида от ерата на горния плейстоцен (преди 126 000 до 11 700 години). Неизвестният тип не съответствува тъкмо с нито един прочут тип, само че е близо до C. limicola, която се среща във водни източници, свързани с пещерни среди.
Вероятно " хората, които са живели в тези среди, свързани с пещери, са го получили в питейната вода " , сподели Уоринер.
Тези видове Chlorobium почти напълно липсват в зъбния камък при хора, живели през последните 10 000 години. Между горния плейстоцен и холоцена (преди 11 700 години до днес), за интервал от към 100 000 години, хората са живели в пещери, опитомявайки животни и са изобретили пластмаси от 21-ви век - всички те имат свои лични обособени бактериални колонии. Промените в честотата на Chlorobium изглежда са успоредни на измененията в метода на живот на нашите предшественици.
В днешно време микробиомите в устата на хората са фрапантно разнообразни. „ С интензивното четкане на зъбите бактериите в устата към този момент се поддържат на ниски равнища. Приемаме за даденост, че коренно сме трансформирали типовете живот, с които взаимодействаме “, казва Уоринер.
Джон Хоукс, палеоантрополог от Университета на Уисконсин, който не е взел участие в изследването, споделя на Live Science в имейл, че „ едно в действителност готино нещо за микробите е, че някои от тях въобще не са били познати за устата ни; идвали са от езерната вода. Това ни споделя, че тези водни източници евентуално са били постоянна част от техния метод на живот. "
Екипът също проучва по този начин наречените биосинтетични генни клъстери или генни клъстери, нужни за основаването на характерно съединяване, с цел да дефинира какви ензими произвеждат видовете Chlorobium. Чрез уединяване и схващане на такива биосинтетични генни клъстери учените биха могли да разработят нови медикаменти.
Когато се вметнат в живи бактерии, биосинтетичните генни клъстери Chlorobium произвеждат два нови ензима, които може да са играели роля във фотосинтезата. Новите техники могат един ден да доведат до нови антибиотици, сподели Уоринер.
„ Бактериите са източникът на на практика всички наши антибиотици – ние в действителност не сме разкрили никакви нови съществени класове антибиотици през последните няколко години и ни свършват. Тези способи ни дават опция да търсим евентуални биосинтетичните генни клъстери, произвеждащи антибиотици в предишното “, казва Уоринер.
Всеки човек има собствен личен орален микробиом - набор от стотици типове микроскопични организми, които колонизират устата ни. Със стотици разнообразни типове микроорганизми във всеки един миг оралният микробиом е огромен и разнороден и варира според от средата, в която човек живее.
За да изследва античния човешки орален микробиом, Кристина Уоринер, биомолекулен археолог от лирвардския университет, изобретява нови техники за анализиране на праисторическа човешка зъбна плака, която се е втвърдила в зъбен камък . „ Зъбният камък е единствената част от тялото ви, която рутинно се вкаменява, до момента в който сте още живи “, споделя Уоринер пред Live Science. Освен това има най-високата централизация на антична ДНК от всяка част от античен скелет .
'Lost' bacteria found on Neanderthal teeth could be used to develop new antibiotics
— Live Science (@LiveScience)
Само с няколко мг зъбен камък Уоринер може да изолира милиарди къси ДНК фрагменти от стотици типове, всички смесени дружно, след което да събере тези фрагменти още веднъж дружно, с цел да разпознава известни типове. А проучването на антични остатъци слага в допълнение затруднение: ДНК, намерено в зъбния камък на минали хора, може да е от микроби, които са изчезнали .
В новото си изследване Уоринер и нейните сътрудници са анализирали зъбен камък от 12 неандерталци , един от нашите най-близки изчезнали човешки родственици, 34 археологически човека и 18 модерни индивида, живели отпреди 100 000 години до през днешния ден в Европа и Африка . Те са секвенирали над 10 милиарда ДНК фрагменти и са ги сглобили още веднъж в 459 бактериални генома, към 75% от които картографирани към известни бактерии в устата.
След това откривателите се фокусирали върху два типа от жанр бактерии, наречени Chlorobium, открити в седем индивида от ерата на горния плейстоцен (преди 126 000 до 11 700 години). Неизвестният тип не съответствува тъкмо с нито един прочут тип, само че е близо до C. limicola, която се среща във водни източници, свързани с пещерни среди.
Вероятно " хората, които са живели в тези среди, свързани с пещери, са го получили в питейната вода " , сподели Уоринер.
Тези видове Chlorobium почти напълно липсват в зъбния камък при хора, живели през последните 10 000 години. Между горния плейстоцен и холоцена (преди 11 700 години до днес), за интервал от към 100 000 години, хората са живели в пещери, опитомявайки животни и са изобретили пластмаси от 21-ви век - всички те имат свои лични обособени бактериални колонии. Промените в честотата на Chlorobium изглежда са успоредни на измененията в метода на живот на нашите предшественици.
В днешно време микробиомите в устата на хората са фрапантно разнообразни. „ С интензивното четкане на зъбите бактериите в устата към този момент се поддържат на ниски равнища. Приемаме за даденост, че коренно сме трансформирали типовете живот, с които взаимодействаме “, казва Уоринер.
Джон Хоукс, палеоантрополог от Университета на Уисконсин, който не е взел участие в изследването, споделя на Live Science в имейл, че „ едно в действителност готино нещо за микробите е, че някои от тях въобще не са били познати за устата ни; идвали са от езерната вода. Това ни споделя, че тези водни източници евентуално са били постоянна част от техния метод на живот. "
Екипът също проучва по този начин наречените биосинтетични генни клъстери или генни клъстери, нужни за основаването на характерно съединяване, с цел да дефинира какви ензими произвеждат видовете Chlorobium. Чрез уединяване и схващане на такива биосинтетични генни клъстери учените биха могли да разработят нови медикаменти.
Когато се вметнат в живи бактерии, биосинтетичните генни клъстери Chlorobium произвеждат два нови ензима, които може да са играели роля във фотосинтезата. Новите техники могат един ден да доведат до нови антибиотици, сподели Уоринер.
„ Бактериите са източникът на на практика всички наши антибиотици – ние в действителност не сме разкрили никакви нови съществени класове антибиотици през последните няколко години и ни свършват. Тези способи ни дават опция да търсим евентуални биосинтетичните генни клъстери, произвеждащи антибиотици в предишното “, казва Уоринер.
Източник: vesti.bg
КОМЕНТАРИ