Fant DNA-mutasjoner som speeder opp evolusjonen
– Det vi nå har oppdaget, kan potensielt speede opp evolusjonen, sier professor Pål Johnsen, ved Institutt for farmasi, UiT.
Aldri før har noen klart å dokumentere at bakterier kan mutere og endre sitt DNA så raskt.
– Det vi fant ut var egentlig et bifunn, for vi skulle se om dagens bakterier kunne klare å ta opp DNA fra en 40.000 år gammel mammut, forklarer Klaus Harms som er førsteforfatter av artikkelen som nå er publisert i tidsskriftet PNAS.
Raske evolusjonære endringer
Bakteriene i det opprinnelige forsøket tok til seg mammutens DNA (dette ble publisert i 2013), men det som er helt nytt er at forskerne i tillegg oppdaget DNA-mutasjoner som gjorde at bakteriene endret seg unormalt raskt.
For å si det enkelt, så kan vi sammenligne DNA-mutasjonene med et puslespill der hver enkelt brikke må passe. Disse puslespillbrikkene er cellenes DNA. For at en puslespillbrikke skal kunne byttes med en annen, så må brikkene være nesten helt identiske, men dette skjedde ikke i eksperimentene til Johnsen og Harms.
Bakteriene tok til seg DNA-brikker som ikke lignet på dem de trengte for å fullføre puslespillet, og dermed kunne bakterienes DNA endre seg unormalt raskt.
– Dette er helt nytt og ganske grensesprengende, sier Johnsen, for DNAet er ikke designet for å endre seg raskt. Bare tenk hvor sakte evolusjonen egentlig går. Gjennom tusenvis, ja, kanskje millioner av år, endres vi for å tilpasse oss omgivelsene. Årsaken er at det skal mye til for at DNAet i cellene våre klarer å finne DNA-brikker som passer. Men når brikkene ikke trenger å passe, da skjer evolusjonen raskt.
Bakteriene gjør seg motstandsdyktige
– Vi har snublet over en helt ny mekanisme. Disse hendelsene er kontrollert av maskineriet som holder arvestoffet intakt. DNA-fragmentene integreres i bakteriens arvestoff, og dette er en universell mekanisme i organismer som har DNA.
– Men hva betyr det at bakterier kan endre sitt DNA uten å vente på passende puslespillbrikker?
– Det gjør at de raskt kan bli motstandsdyktige mot medisiner og livsviktige vaksiner, forklarer Johnsen.
Det må også legges til at Johnsen og Harms gjorde enda et funn: Ved lave konsentrasjoner av antibiotika skjedde DNA-endringene 600 ganger raskere. Dette indikerer at noen antibiotika kan påvirke endringer i arvestoffet. Antibiotika kan dermed fremskynde evolusjonen av antibiotikaresistens og muligens endringer som gjør at vaksiner slutter å virke.
– Bra for bakteriene, men dårlig for oss, sier forsker Klaus Harms.
Les også: Samfunnet er avhengig av vaksinasjon
Les også: En verden der vi dør av skrubbsår?
Les også: Får 1.8 millioner euro for å forske på antibiotikaresistens
Raske fakta om forskningen: |
|
Pål Johnsen og Klaus Harms fra Det helsevitenskapelige fakultet, UiT, har sammen med forskere fra Centre of Geogenetics i København og Harvard University identifisert en ny mekanisme for hvordan endringer i arvestoffet kan oppstå. Mekanismen ble oppdaget i en bakteriell modellorganisme, og forskerne brukte en bioinformatisk tilnærming for å identifisere slike hendelser i Streptococcus pneumoniae (lungebeteneelse) og i blodprøver og svulster fra pasienter med colon cancer.
|
