U DVORIŠTU u Kaliforniji otkriveni su tajanstveni lanci DNK, koji, izgleda, asimiliraju gene iz mnogih različitih organizama u svom okruženju.
Znanstvenici su te elemente nazvali "Borgovi", prema civilizaciji iz američke znanstveno-fantastične serije Zvjezdane staze, koja asimilira druga tehnološki napredna društva. Otkriće tih "Borgova" moglo bi nam pomoći pri razumijevanju evolucije mikroorganizama, njihove interakcije unutar ekosustava i njihove ulogu u okolišu.
Mikrobiologinja Jill Banfield sa Sveučilišta Berkeley smatra da bi "Borgovi" mogli predstavljati značajno otkriće.
"Nisam bila toliko uzbuđena od otkrića CRISPR-a. Pronašli smo nešto zagonetno što je, poput CRISPR-a, povezano s genomima mikroba", napisala je Banfield na Twitteru, a prenosi Science Alert.
"Borgovi" iz blata u dvorištu
Banfield je prve "Borgove" našla u blatu u svom dvorištu. U suradnji s genetičarom Basem Al-Shayebom sa Sveučilišta Berkeley radila je na projektu pronalaženju virusa koji napadaju anoksične mikrobe poznate kao arheje, koji žive u močvarnom okruženju. No, u blatu su slučajno pronašli nešto iznenađujuće - strukturu DNK koja se sastoji od gotovo milijun baznih parova.
Nakon daljnje analize otkrili su da je više od polovice gena bilo novo, da je struktura imala zrcaljene sekvence na kraju svake niti i pokazivala sposobnost samokopiranja. Zapanjeni znanstvenici počeli su analizirati baze podataka DNK kako bi provjerili mogu li pronaći neku sličnu strukturu. Identificirali su 19 sekvenci za koje se činilo da odgovaraju profilu.
Još uvijek nije jasno o kakvim se to strukturama DNK točno radi, ali zasigurno su fascinantne. Pripadaju klasi struktura koje se nazivaju ekstrakromosomski elementi (ECE), a koje se mogu naći izvan kromosoma, koji sadrži većinu genetskog materijala organizma.
ECE su ogromni, sami se umnožavaju i mogu se naći unutar ili izvan staničnih jezgri. Primjeri uključuju plazmide i virusnu DNK.
"Niti možemo dokazati da su to arhealni virusi ili plazmidi ili mini-kromosomi niti možemo dokazati da nisu", navode znanstvenici u istraživanju Borgs are giant extrachromosomal elements with the potential to augment methane oxidation objavljenom u arhivu bioRxiv.
Asimiliraju gotovo sve gene oko sebe
Čini se da "Borgovi" dijele puno sekvenci gena iz drugih elemenata i mikroba. Znanstvenici smatraju da su ih ECE-ovi apsorbirali i asimilirali. S druge strane, možda su ti zajednički geni rezultat onečišćenja okoliša.
Sekvenciranje je otkrilo da "Borgovi" imaju zajedničke značajke s rodom arheja zvanim metanoperedens, koji oksidira metan, što sugerira da bi strukture mogle biti povezane s tim određenim mikrobima. Zapravo, "Borgovi" bi mogli biti i uključeni u taj proces.
Ako su "Borgovi" stvarni, a ne rezultat onečišćenja, mogli bi povećati sposobnost metanopederensa da oksidira metan. To bi značilo da se radi o do sada nepoznatom procesu i da bi ti ECE-ovi mogli imati do sada nepoznatu ulogu u regulaciji atmosfere.