Dansk-norsk forskning: Bakterier genbruger oldgammelt DNA

Danske og norske forskere har opdaget, at celler kan tilegne sig genetiske sekvenser fra en fjern fortid ved at optage rester af gammelt dna og indlemme det i deres egen arvemasse.

Lyt til artiklen

Vil du lytte videre?

Få et Digital Plus-abonnement og lyt videre med det samme.

Skift abonnement

Med Digital Plus kan du lytte til artikler. Du får adgang med det samme.

Danske og norske forskere har påvist, at bakterier kan optage rester af gammelt dna og indlemme det i deres egen arvemasse. Opdagelsen kan få store konsekvenser både i forbindelse med antibiotika-resistens på hospitaler og i vores opfattelse af livets tidlige udvikling, skriver Københavns Universitet i en pressemeddelelse.

Vores omgivelser rummer store mængder stærkt fragmenteret og skadet dna, der er under nedbrydning. Noget af det kan være tusindvis af år gammelt. Laboratorie-eksperimenter med mikrober og forskelligt dna har vist, at bakterier optager særdeles kort og beskadiget dna fra omgivelserne og passivt indbygger det i deres egen arvemasse. Det er blandet andet påvist med en nutidig bakteries optag af 43.000 år gammelt mammut-dna. Resultaterne offentliggøres nu i det ansete videnskabelige tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS).

Opdagelsen af dette genbrug af gammelt eller fragmenteret dna kan få store konsekvenser fremover, vurderer forskerne.

»Vi har længe vidst, at bakterier kan optage lange intakte stykker dna, men man har hidtil antaget, at korte dna-fragmenter er biologisk inaktive. Vi har nu vist, at denne antagelse var forkert. Så længe der bare er lidt dna tilbage, er der en mulighed for, at bakterier kan genbruge dnaet. Det betyder for eksempel, at på hospitaler, hvor man har problemer med vedholdende antibiotikaresistens, bør man i nogle tilfælde begynde at tænke i, hvordan man fjerner dna-rester. Hidtil har man koncentreret sig om at slå levende sygdomsbakterier ihjel, men det er altså ikke nok i de tilfælde, hvor andre bakterier bagefter kan genbruge dna-stumper, der bærer antibiotikaresistens, siger en af forfatterne bag artiklen Søren Overballe-Petersen fra Center for GeoGenetik på Statens Naturhistoriske Museum på Københavns Universitet

Forskerholdets resultater afslører, at det store reservoir af stumper og beskadiget dna i omgivelserne bevarer potentialet til at ændre bakteriers arvemasse, selv efter årtusinder. Dette er første gang, der beskrives en proces, som tillader celler at tilegne sig genetiske sekvenser fra en fjern fortid. Forskerne kalder fænomenet Anakronistisk Evolution eller genbrugs-evolution.

»Det, at dna fra døde organismer driver evolutionen af levende celler, er i modstrid med de gængse opfattelser af, hvad der driver selve livets udvikling,« siger professor Eske Willerslev fra Center for GeoGenetik på Statens Naturhistoriske Museum, der er leder af projektet.

Gammelt dna kan ikke kun tilbageføre mikrober til tidligere tiders tilstand. Skadet dna kan også forårsage nye varianter og kombinationer af allerede funktionelle sekvenser. Billedligt talt kan man forestille sig, at bakterier roder rundt på en losseplads og leder efter stykker og stumper, som de kan bruge. Ofte vil bakterierne skille skraldet ad, men nogen gange finder de noget genbrugsguld, som er lige til at anvende.

Omvendt risikerer de også at skære sig på skarpe kanter i skraldebunken – det kan gå begge veje. Denne opdagelse har en række konsekvenser, blandt andet fordi der er en potentiel risiko for mennesker, når sygdomsfremkaldende eller multiresistente bakterier udveksler små bidder af »farligt« dna, for eksempel på hospitaler, i biologisk affald og i spildevand, skriver forskerne.