Μυστηριώδη μόρια DNA από το υπέδαφος αφήνουν τους βιολόγους σαστισμένους

Όταν η Τζιν Μπάνφιλντ έσκαβε τον κήπο της αναζητώντας μικρόβια του υπεδάφους, δεν περίμενε να ανακαλύψει μόρια DNA που δεν ταιριάζουν με κανέναν γνωστό μικροοργανισμό.

Τα μυστηριώδη, γραμμικά μόρια δείχνουν να έχουν συσσωρεύσει γονίδια από μια μεγάλη ποικιλία μικροβίων – γι’ αυτό και η Μπάνφιλντ αποδέχτηκε την ιδέα του γιου της να βαφτίσει τα παράξενα μόρια «Borg», το όνομα μιας φυλής εξωγήινων του Star Trek που συσσωρεύει τις γνώσεις και τις τεχνολογίες άλλων πολιτισμών.

Τα Borg, τα οποία παρουσιάζονται σε προδημοσίευση που δεν έχει ακόμα υποβληθεί σε ανεξάρτητο έλεγχο, δεν μοιάζουν με τα χρωμοσώματα των μικροβίων και παραπέμπουν περισσότερο στα πλασμίδια, κυκλικά μόρια DNA που ανταλλάσσουν τα βακτήρια μεταξύ τους. Τα πλασμίδια, όπως και άλλα «εξωχρωμοσωμικά στοιχεία», φέρουν μη απαραίτητα αλλά χρήσιμα γονίδια, στα οποία οφείλεται μεταξύ άλλων η ανθεκτικότητα ορισμένων βακτηρίων στα αντιβιοτικά.

Σύμφωνα με την ομάδα της Μπανφιλντ, μέλος της οποίας ήταν και η νομπελίστα Τζένιφερ Ντούντνα του Μπέρκλεϊ, τα Borg είναι εξωχρωμοσωμικά γενετικά στοιχεία με ασυνήθιστα μεγάλο μέγεθος, τα οποία δείχνουν να έχουν συγκεντρώσει γονίδια μιας πληθώρας οργανισμών.

Κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα την προέλευση των Borg, ωστόσο οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι μυστηριώδεις αλληλουχίες προέρχονται από αρχαιοβακτήρια, μια ομάδα μικροβίων που διαφέρει από τα βακτήρια.

Η Μπάνφιλντ ανακάλυψε το πρώτο Borg σε λάσπη που ανέσυρε από βάθος ενός μέτρου στην αυλή της, κοντά στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ όπου εργάζεται. Στόχος της ήταν να μελετήσει πώς τα μικρόβια του υπεδάφους συμμετέχουν στον κύκλο του άνθρακα και συγκεκριμένα στη διάσπαση του μεθανίου, ενός ισχυρού αερίου του θερμοκηπίου.

Η ερευνήτρια και οι συνεργάτες της αλληλούχησαν όλα τα μόρια DNA στα δείγματα λάσπης και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αλγορίθμους για να αντιστοιχήσουν τις αλληλουχίες με γνωστά είδη οργανισμών.

Όταν οι ερευνητές ανακάλυψαν πως επρόκειτο για κάτι νέο, αναζήτησαν παρόμοιες αλληλουχίες σε τράπεζες γονιδίων, και ανακάλυψαν έτσι ακόμα 22 πιθανά Borg.

Θα είναι δύσκολο να επιβεβαιωθεί ή να διαψευστεί η υπόθεση ότι τα Borg προέρχονται από αρχαιοβακτήρια, καθώς ο κύριος ύποπτος, ένα γένος αρχαιοβακτηρίων με την ονομασία Methanoperedens, δεν μπορεί να καλλιεργηθεί στο εργαστήριο. Το μόνο που γνωρίζουμε είναι ότι τα μικρόβια του συγκεκριμένου γένους αντλούν ενέργεια από τη διάσπαση του μεθανίου.

Το Borg της Καλιφόρνια πράγματι φέρει γονίδια που εμπλέκονται στον μεταβολισμό του μεθανίου. Και αυτό δημιουργεί στους ερευνητές την ελπίδα ότι τα Borg θα μπορούσαν μια μέρα να χρησιμοποιηθούν για τη μείωση του ατμοσφαιρικού μεθανίου που απελευθερώνεται από καλλιεργήσιμες εκτάσεις, προκειμένου να μετριαστεί η κλιματική αλλαγή.

Πρώτα, όμως, θα πρέπει να μελετηθεί η προέλευση και η λειτουργία των παράξενων μορίων.