COOLna

Bakterie uchované v zubech neandertálců mohou pomoci vědcům vyvinout nová antibiotika. Upozorňuje na to studie zveřejněná v časopise Science, která zkoumala evoluci mikrobů v ústech pravěkých a moderních lidí.

Vědci v ní využili vlastnosti zubního kamene, který uchovává DNA po tisíciletí a poskytuje dosud údaje o biodiverzitě a funkčních schopnostech dávných mikrobů. Jejich poznatky přitom přesahují pouhou evoluci bakterií.

Antibiotická rezistence je stále větší zdravotní problém. Studie předpovídají, že bakterie odolné proti lékům se v polovině století mohou stát největší globální zdravotní hrozbou. Mohou být většími zabijáky než nádorové choroby.

Čtyřicet tisíc let po svém vyhynutí nám však zvyšující se odolnost bakterií vůči lékům mohou pomoci potlačit neandertálci, přesněji mikrobi na jejich zubech. K takovému závěru dospěl ve studii tým Christiny Warinnerové, biomolekulární archeoložky z Harvardovy univerzity.

Vědci k výzkumu dávného zubního kamene vyvinuli nové techniky, které jim umožnily analyzovat přítomné geny už z několika miligramů neandertálského zubního kamene, tedy fosilizovaného plaku.

Použitím zatím nejpřesnější metody vědci odhalili miliardy krátkých fragmentů DNA a s nimi stovky bakteriálních druhů, které se uvnitř dávného zubního plaku ukrývaly.

„Zubní kámen je jedinou částí těla, která běžně fosilizuje ještě za života,“ upozornila Warinnerová v časopisu Live Science.

Celkem Warinnerová a její spolupracovníci analyzovali zubní kámen 12 neandertálců, 34 lidí z minulých století a 18 současných jedinců. Uvnitř nalezli 459 bakteriálních genomů, z nichž přibližně 75 procent spadalo do kategorie ústních bakterií, které dnes známe.

Ne všechny odhalené druhy bakterií neandertálců ale byly identické s těmi dnešními.

Výzkumníci se zaměřili na dva druhy bakterií z rodu chlorobi. Tyto zelené sirné bakterie byly ve studii nalezeny celkem u sedmi neandertálců, neshodovaly se ale s těmi současnými.

Byla u nich pouze patrná příbuznost s bakterií Chlorobium limicola, která se vyskytuje ve vodních zdrojích spojených s jeskynním prostředím. V naších ústech však nežije.

Warinnerová předpokládá, že „pralidé, kteří žili v prostředích jeskyní, získali tento typ bakterie pitím tamní vody“. S koncem pobytu našich předků v jeskyních bakterie z lidských úst zmizely.

To ale není hlavní výstup z výzkumu. Výzkumníci dokázali nejen odhalit přítomnost konkrétních bakterií, ale i biosyntetické genové klastry, což jsou shluky genů potřebné k vytvoření určité sloučeniny. Bakterie je používají k výrobě enzymů – bílkovin určujících povahu i rychlost chemických reakcí, které řídí většinu biochemických procesů v těle všech živých organismů.

Tyto genové klastry obsahují plány k výrobě sloučenin, které dnešní bakterie již nevytvářejí.

Odhalené geny dávných bakterií vědci vložili do dnešních potomků chlorobů, a tak je přiměli vytvářet stejné enzymy, které byly užitečné bakteriím před dávnými časy, a které se zřejmě ztratily v evoluci.

Hledání těchto zapomenutých enzymů by mohlo užitečné při zkoumání nových látek použitelných proti bakteriím odolným vůči antibiotikům, upozorňují vědci ve studii.

„Bakterie jsou zdrojem prakticky všech našich antibiotik. V posledních několika letech jsme přitom neobjevili žádné nové významné třídy antibiotik. A tak antibiotika docházejí. Nové metody nám však dávají možnost hledat genové klastry vytvářející antibiotika v minulosti,“ upozornila biomolekulární archeoložka Christine Warinnerová.