Древнейшие остатки ДНК бактерий, связанных с хозяевами, обнаружены в останках мамонтов

от

Международная группа учёных под руководством исследователей из Центра палеогенетики обнаружила микробную ДНК, сохранившуюся в останках шерстистого и степного мамонтов, возраст которых превышает один миллион лет.

Анализ выявил некоторые из древнейших в мире образцов микробной ДНК, а также позволил идентифицировать бактерии, которые, возможно, вызывали заболевания у мамонтов. Результаты опубликованы в журнале Cell.

Учёные из Центра палеогенетики, сотрудничающего со Стокгольмским университетом и Шведским музеем естественной истории, проанализировали микробную ДНК 483 образцов мамонтов, из которых 440 были впервые секвенированы.

Среди них был степной мамонт, живший около 1,1 миллиона лет назад. Используя передовые геномные и биоинформационные методы, команда выделила микробы, которые когда-то жили вместе с мамонтами, и те, что проникли в их останки после смерти.

«Представьте, что вы держите зуб мамонта возрастом в миллион лет. Что, если я скажу вам, что он всё ещё хранит следы древних микробов, которые жили вместе с этим мамонтом? Наши результаты отодвигают изучение микробной ДНК за пределы миллиона лет, открывая новые возможности для изучения эволюции микробов, связанных с хозяевами, параллельно с их хозяевами», — говорит Бенжамин Гинэ, научный сотрудник Центра палеогенетики и ведущий автор исследования.

Анализ выявил шесть микробных групп, последовательно связанных с хозяевами-мамонтами, включая родственников Actinobacillus, Pasteurella, Streptococcus и Erysipelothrix. Некоторые из этих микробов могли быть патогенными.

Например, одна бактерия, родственная Pasteurella, идентифицированная в исследовании, тесно связана с патогеном, который вызывал смертельные вспышки у африканских слонов. Поскольку африканские и азиатские слоны являются ближайшими ныне живущими родственниками мамонтов, эти находки поднимают вопрос о том, могли ли мамонты также быть уязвимы к подобным инфекциям.

Примечательно, что команда реконструировала частичные геномы Erysipelothrix из степного мамонта возрастом 1,1 миллиона лет, представляющие старейшую из известных микробных ДНК, связанных с хозяевами, когда-либо обнаруженных. Это расширяет границы того, что исследователи могут узнать о взаимодействии между древними хозяевами и их микробиотой.

«Поскольку микробы эволюционируют быстро, получение надёжных данных ДНК за более чем миллион лет было похоже на следование по тропе, которая постоянно переписывала себя. Наши результаты показывают, что древние останки могут сохранять биологические сведения, выходящие далеко за пределы генома хозяина, предлагая нам перспективы того, как микробы влияли на адаптацию, болезни и вымирание в экосистемах плейстоцена», — говорит Том ван дер Валк, старший автор и исследователь из Центра палеогенетики.

Хотя точное влияние идентифицированных микробов на здоровье мамонтов трудно определить из-за деградации ДНК и ограниченности сравнительных данных, исследование предоставляет беспрецедентный взгляд на микробиомы вымерших мегафауны. Результаты показывают, что некоторые микробные линии сосуществовали с мамонтами на протяжении сотен тысяч лет, охватывая как широкие географические ареалы, так и эволюционные временные масштабы — от более миллиона лет назад до вымирания шерстистых мамонтов на острове Врангеля около 4000 лет назад.

«Эта работа открывает новую главу в понимании биологии вымерших видов. Мы можем не только изучать геномы самих мамонтов, но и начать исследовать микробные сообщества, которые жили внутри них», — говорит Лове Дален, профессор эволюционной геномики в Центре палеогенетики.

Предоставлено Стокгольмским университетом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте