CP v2

Tag: DNR

  • Atradimas nustebino mokslininkus: augalų DNR išsaugojo 300 mln. metų senų virusų „fosilijas“

    Atradimas nustebino mokslininkus: augalų DNR išsaugojo 300 mln. metų senų virusų „fosilijas“

    Mokslininkai atskleidė, kad šiuolaikinių augalų DNR veikia kaip savotiškas archyvas, kuriame išlikę itin seni virusinių infekcijų pėdsakai. Tyrimas rodo, jog tokios genetinės „fosilijos“ leidžia pažvelgti į gyvybės istoriją gerokai giliau, nei tai įmanoma remiantis vien tradicinėmis uolienų fosilijomis.

    Darbas publikuotas mokslo žurnale „PLoS Pathogens“. Jame daugiausia dėmesio skirta virusų šeimai Caulimoviridae, kuri infekuoja augalus ir pasižymi išskirtine savybe: dalis viruso genetinės medžiagos gali įsiterpti į augalo chromosomas ir vėliau būti perduodama kitoms kartoms milijonus metų.

    Tyrėjai išanalizavo 93 rūšių genomus, apimančius beveik visas pagrindines sausumos augalų linijas: nuo samanų iki žiedinių augalų. Tokia plati aprėptis leido nustatyti daugiau kaip 47 000 endogeninių virusinių sekų, kurios tapo didžiausiu iki šiol duomenų rinkiniu šiai virusų grupei tirti.

    Ką atskleidė virusų pėdsakai?

    Analizė parodė, kad Caulimoviridae įvairovė buvo smarkiai nuvertinta: identifikuotos 35 anksčiau nežinomos evoliucinės linijos. Be to, aptikta visiškai nauja virusų grupė, kuri, panašu, būdinga tik kai kurioms spygliuočių rūšims.

    Duomenys taip pat leidžia manyti, kad šių virusų šeimininkais per ilgą laiką galėjo būti praktiškai visi induočiai augalai. Tai rodo ypač platų paplitimą ir ilgalaikį virusų bei augalų sambūvį, kuris truko šimtus milijonų metų.

    Ryšys su masiniais išnykimais

    Palyginus virusų evoliucinį medį su augalų raidos istorija, paaiškėjo, kad dalis virusų linijų evoliucionavo kartu su savo šeimininkais. Tačiau procesas nebuvo tolygus: aptikta ir šeimininkų kaitos, ir ištisų virusų linijų išnykimo požymių.

    Tyrėjai atkreipia dėmesį, kad kai kurie lūžiai galėjo sutapti su masiniais išnykimais, kurie keitė Žemės ekosistemas. Tarp galimų pavyzdžių minimas periodas permio pabaigoje maždaug prieš 252 milijonus metų bei kreidos pabaiga prieš 66 milijonus metų, kai smarkiai persitvarkė gyvybės bendrijos.

    Kodėl tai svarbu šiandien?

    Šie rezultatai keičia požiūrį į augalų genomus: jie pasirodo esantys ne tik instrukcija, kaip organizmui funkcionuoti, bet ir ilgalaikė atmintis apie senovines infekcijas. Tokie įrašai tampa ypač vertingi, nes virusai dažniausiai nepalieka klasikinių fosilijų, todėl jų evoliuciją rekonstruoti įprastais paleontologijos metodais sudėtinga.

    Mokslininkų teigimu, „molekulinės fosilijos“ gali padėti tiksliau suprasti, kaip virusai prisitaikydavo prie skirtingų augalų grupių ir kaip kito ekosistemos per geologinius laikotarpius. Tai atveria kelią naujiems tyrimams, kurie gali papildyti žinias tiek apie senovinius virusus, tiek apie ilgalaikę augalų ir patogenų sąveiką.

  • Mokslininkai rado žmogaus DNR ant urvų sienų: proveržis gali perrašyti priešistorę

    Mokslininkai rado žmogaus DNR ant urvų sienų: proveržis gali perrašyti priešistorę

    Mokslininkams pirmą kartą pavyko išskirti ir identifikuoti žmogaus DNR, išlikusią tiesiogiai ant urvų sienų. Iki šiol senovinis genetinis materialas dažniausiai būdavo tiriamas iš kaulų, dantų ar urvų nuosėdų dugne.

    Tyrimas rodo, kad DNR gali išlikti ne tik palaikuose, bet ir ant uolienų paviršiaus tūkstančius metų. Tai ypač svarbu vietose, kur randama piešinių ar žmogaus veiklos pėdsakų, tačiau nėra jokių kaulų, pagal kuriuos būtų galima nustatyti, kas ten lankėsi.

    Kaip buvo paimti mėginiai

    Tarptautinė mokslininkų komanda paėmė labai mažus mėginius iš aštuonių urvų pietų Europoje. Dalį mėginių tyrėjai rinko nuo vietų su uolų piešiniais, o dalį nuo greta esančių, iš pirmo žvilgsnio niekuo neišsiskiriančių sienų plotų.

    Iš visų tirtų mėginių penkiuose aptikta autentiškos žmogaus DNR. Įdomu tai, kad tik vienas teigiamas mėginys buvo paimtas nuo paviršiaus su uoline daile, o kiti keturi aptikti ant nepuoštų sienų, kurios iš pradžių buvo laikytos kontrolinėmis.

    Kur DNR išliko geriausiai

    Vienas reikšmingiausių taškų buvo Escoural urvas Portugalijoje, kuriame aptikti trys žmogaus DNR turintys mėginiai. Vienas jų buvo po kalcito sluoksniu, dengiančiu piešinį, o du paimti nuo nepuoštų sienų fragmentų.

    Papildomų mėginių su žmogaus genetiniu materialu rasta ir Covarón urve Ispanijoje, netoli priešistorinių piešinių. Tyrėjai pabrėžia, kad tokie radiniai leidžia tikėtis daugiau informacijos net ir ten, kur tiesioginių žmonių palaikų neįmanoma rasti.

    Ką tai keičia archeologijoje

    Remiantis tyrėjų vertinimu, aptiktas genetinis materialas yra bent 2 000 metų senumo, o kai kuriais atvejais gali būti ir gerokai senesnis. Tiksliai datuoti sudėtinga, nes DNR dalelės gali būti užsidariusios po plonomis mineralų sankaupomis, kurios ant sienų kaupiasi ilgą laiką.

    Tokios natūralios nuosėdos galėjo veikti kaip apsauginis sluoksnis ir padėti DNR išlikti. Archeologams tai atveria galimybę tikslinti, kokios žmonių grupės lankėsi konkrečiose vietose, ar tos pačios olos buvo naudojamos skirtingų laikotarpių bendruomenių.

    Vis dėlto mokslininkai atkreipia dėmesį, kad metodą dar reikia tobulinti. Ne kiekviename mėginyje užtenka genetinio materialo, be to, didelė grėsmė yra šiuolaikinė tarša, todėl būtinos itin griežtos laboratorinės procedūros ir kontrolės.

    Tyrėjai pabrėžia ir praktinį aspektą: ateityje, saugant jautrius piešinius, gali pakakti tirti šalia esančius uolienos plotus. Tai leistų gauti informacijos apie senovės žmones nepažeidžiant kultūros paveldo objektų.

    Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Nature Communications“ ir laikomi svarbiu žingsniu vadinamosios aplinkos DNR srityje. Šis požiūris vis dažniau taikomas siekiant aptikti biologinius pėdsakus ten, kur tradiciniai archeologiniai radiniai nėra išlikę.

  • Iberijos urvuose rasta daugiau kaip 2 000 metų senumo žmogaus DNR: ką tai keičia archeologijoje

    Iberijos urvuose rasta daugiau kaip 2 000 metų senumo žmogaus DNR: ką tai keičia archeologijoje

    Netikėtas DNR šaltinis urvuose

    Ispanijoje ir Portugalijoje dirbanti mokslininkų grupė urvų sienų paviršiuose aptiko daugiau kaip 2 000 metų senumo žmogaus DNR pėdsakų. Tyrimas rodo, kad uolienos ir ant jų esantis menas gali išsaugoti biologinę informaciją gerokai ilgiau, nei manyta anksčiau.

    Darbas koordinuotas iš Kasereso (Ispanija), o jame dalyvavo tyrėjai iš kelių šalių, tarp jų Jungtinės Karalystės, Vokietijos ir Kinijos. Rezultatai paskelbti mokslo žurnale „Nature Communications“.

    Kaip DNR pateko ant sienų?

    Mokslininkai aiškina, kad žmogaus genetinė medžiaga ant urvų sienų galėjo atsirasti per prisilietimus, kvėpavimą, prakaitą ar kitus mikroskopinius biologinius pėdsakus. Ilgainiui jie gali įsigerti į paviršiaus sluoksnius ir, esant palankioms sąlygoms, išlikti tūkstantmečius.

    Iki šiol senovinė DNR dažniausiai būdavo išgaunama iš kaulų, dantų, nuosėdų ar įrankių. Urvų sienos kaip genetinės informacijos šaltinis beveik nebuvo tirtos, todėl šis atradimas laikomas svarbiu žingsniu archeogenetikoje.

    Kur ir ką pavyko nustatyti?

    Tyrėjai išanalizavo 24 uolienų meno paneles iš vienuolikos urvų Ispanijoje ir Portugalijoje, pasitelkę pažangius genetinės medžiagos išgavimo bei sekoskaitos metodus. Senovinės žmogaus DNR aptikta ne tik ant pigmentu dengtų paviršių Portugalijos Eskoural urve, bet ir gretimose, neapdažytose vietose, taip pat Kovarono urve Astūrijoje.

    Dalies mėginių genetiniai požymiai leido identifikuoti tikėtiną biologinę lytį: trys mėginiai siejami su moterimis, vienas su vyru, o vieno patikimai priskirti nepavyko. Tyrėjai pabrėžia, kad tokie duomenys nėra pilnas žmonių „portretas“, tačiau jie rodo, jog sienos gali kaupti atsekamus žmogaus buvimo ženklus.

    Kodėl tai svarbu archeologijai?

    Jei urvų sienos iš tiesų veikia kaip biologiniai archyvai, ateityje tai gali padėti tiksliau suprasti, kas ir kada lankėsi konkrečiose vietose, kaip buvo naudojamos urvų erdvės ir kaip skirtingos grupės sąveikavo su aplinka. Ypač svarbu tai, kad tokie tyrimai gali būti mažiau invaziniai nei kaulų ar kitų radinių paėmimas.

    Kita vertus, senovinės DNR tyrimuose itin svarbi taršos kontrolė: šiuolaikinė žmogaus DNR gali lengvai patekti ant mėginių per prisilietimą ar net per įrangą. Dėl to šios krypties plėtra greičiausiai reikalaus dar griežtesnių protokolų ir pakartotinių patikrų skirtingose laboratorijose.