Ricostruire i genomi batterici di agenti patogeni precedentemente sconosciuti risalenti al Pleistocene: questo l'obiettivo a cui è stato orientato uno studio, pubblicato sulla rivista Science, condotto dagli scienziati del Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology, del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology e dell'Università di Harvard. La ricerca, guidata dagli Istituti tedeschi Leibniz e Max Planck per l'antropologia evolutiva di Lipsia, ha permesso di riportare in vita le molecole prodotte un tempo da questi batteri, che potranno aiutare a progettare farmaci e antibiotici del futuro.
Alla ricerca dei microrganismi presenti nel tartaro preistorico
Il tartaro, si fossilizza abitualmente durante il corso dell'esistenza, trasformando la placca dentale in un cimitero di batteri mineralizzati. I ricercatori hanno ricostruito numerose specie batteriche orali e sviluppato una piattaforma biotecnologica per far rivivere i prodotti naturali presenti all'interno di batteri antichi. Questi microrganismi, spiegano gli studiosi guidati da Martin Klapper, Alexander Hübner e Anan Ibrahim, possono costituire fucine di sostanze chimiche, ma l'analisi scientifica dei prodotti naturali ottenuti dai microbi è attualmente limitata ai soli batteri viventi.
Materiale genetico che si degrada facilmente
Dato che i batteri si trovano sulla terra da oltre tre miliardi di anni, esiste un'enorme diversità di prodotti naturali ancora sconosciuti che potrebbero svelare la storia del nostro passato microbico. Alcune di queste sostanze potrebbero avere importanti applicazioni future. Al momento della fine del ciclo vitale di un organismo, spiegano gli scienziati, il suo DNA si degrada rapidamente e si frammenta. Alcune di queste sezioni possono essere identificate, ma il materiale genetico antico non ha corrispondenza con quanto conosciuto oggi. I recenti progressi nell'informatica stanno ora rendendo possibile tecniche di ricostruzione dei frammenti di DNA per ottenere geni e genomi anche se sconosciuti. Questa tecnica è fortemente limitata dal degrado del materiale genetico.
Identificate nuove specie di Chlorobium
Gli scienziati sono riusciti a ottenere tratti di materiale genetico con oltre 100mila paia di basi. In particolare hanno identificato nuove specie di Chlorobium mai descritte prima. Il recupero di antiche specie microbiche sconosciute, forse estinte, apre una strada per indagare sulla diversità microbica perduta a causa di cambiamenti ambientali e maggiori pressioni selettive, ad esempio: cambiamento climatico o uso di antibiotici, rispettivamente. Unendo metagenomica, estrazione del genoma, sintesi genica e analisi metaboliche con il campo della ricerca sull’aDNA, è possibile individuare antichi prodotti metabolici batterici per ottenere intuizioni evolutive sulla loro formazione e origine, nonché per fornire informazioni sulle loro potenziali applicazioni future volte a individuare nuovi potenziali antibiotici.
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Fonte: Science.org
