20. 4. 2026

bakterie

Fyzici vyvinuli způsob jak určit, zda nový druh napadne ekosystém

EkologieMedicína
germs, bacteria, virus, probiotika, střeva
Foto: ArtsyBeeKids/Pixabay

Když je do ekosystému zavlečen nový druh, zpravidla se nabízí dvě cesty. Buďto se mu podaří v novém prostředí prosadit, nebo se to nepodaří a vymře. Fyzici z MIT přišli se vzorcem, který dokáže předpovědět, který výsledek je pro začlenění nejpravděpodobnější.

Vzorec vědci vytvořili na základě analýzy stovek různých scénářů, které modelovali pomocí populací půdních bakterií pěstovaných v laboratoři. Svůj vzorec nyní plánují otestovat ve větších ekosystémech, včetně lesů.

Snaha rozluštit všechny faktory, které ovlivňují chování komplexních ekologických komunit, může být skličující úkol. Vědci z MIT však nyní prokázali, že chování těchto ekosystémů lze předvídat na základě pouhých dvou informací: počtu druhů ve společenství a toho, jak silně se vzájemně ovlivňují.

Kolísání bakteriální populace

Hlavním autorem článku, který vyšel v časopise Nature Ecology and Evolution (Ekologie přírody a Evoluce), je profesor fyziky na MIT Jeff Gore. Matthieu Barbier, výzkumný pracovník z Institutu zdraví rostlin v Montpellier a Guy Bunin, profesor fyziky.

Nově navržený přístup by mohl být také užitečný při předpovídání úspěšného boje proti infekcím lidského trávicího traktu po nasazení probiotik.

Goreova laboratoř se specializuje na využití mikrobů k analýze mezidruhových interakcí kontrolovaným způsobem v naději, že se dozví více o tom, jak se chovají přírodní ekosystémy.

V této studii chtěli vědci prozkoumat, co rozhoduje o tom, zda invaze nového druhu bude úspěšná, nebo neúspěšná. V přírodních společenstvech ekologové předpokládali, že čím je ekosystém rozmanitější, tím více odolá invazi, protože většina ekologických nik již bude obsazena a pro vetřelce zbude jen málo zdrojů.

„Lidé jedí spoustu probiotik, ale mnohá z nich vůbec neproniknou do našeho střevního mikrobiomu. Nemusí to ale nutně znamenat, že mohou růst a kolonizovat. Takže neprospívají vašemu zdraví,“ říká Jiliang Hu SM, PhD., hlavní autor studie.


Vědci však v přírodních i experimentálních systémech zjistili, že toto tvrzení není trvale pravdivé. Zatímco některé vysoce různorodé populace jsou vůči invazi odolné, jiné vysoce různorodé populace jsou invazí spíše ohrožené.

Aby vědci prozkoumali, proč může dojít k oběma těmto výsledkům, založili více než 400 vzorků společenstev půdních bakterií, které byly v půdě v okolí MIT původní. Výzkumníci založili společenstva 12 až 20 druhů bakterií. Po šesti dnech přidali jeden náhodně vybraný druh jako útočníka. Dvanáctý den experimentu sekvenovali genomy všech bakterií, aby zjistili, zda se vetřelec v ekosystému usadil.

V každé komunitě vědci také v kultivačním médiu, na kterém byly bakterie pěstované, měnili množství živin. Při vysokých hladinách živin mikrobi vykazovali silné interakce, které vykazovaly zvýšenou konkurenci při boji p potravu a další zdroje, nebo vzájemnou inhibici prostřednictvím mechanismů, jako je křížový toxinový efekt ovlivňující pH. Některé z
těchto populací tvořily stabilní stavy, v nichž se podíl jednotlivých mikrobů v čase příliš neměnil, zatímco jiné tvořily společenstva, v nichž většina druhů počtem kolísala.

Faktor ovlivňující invazi

Vědci zjistili, že tyto výkyvy byly nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím výsledek invaze. Společenstva, která vykazovala větší fluktuace, byla zpravidla rozmanitější, ale také u nich byla větší pravděpodobnost úspěšné invaze.

„Fluktuace není způsobena změnami v prostředí, ale změnou způsobenou interakcí druhů. Zjistili jsme, že fluktuující společenstva jsou snadněji napadnutelná,“ říká Hu.

V některých populacích, kde se usadil vetřelec, ostatní druhy zůstaly, ale v menším počtu. V jiných populacích byly některé z rezidentních druhů vytlačené a zcela vymizely. K tomuto vytlačování docházelo častěji v ekosystémech, kde byly silnější konkurenční interakce mezi druhy.

V ekosystémech, které měly stabilnější, ale méně rozmanité populace se silnějšími interakcemi mezi druhy, invaze spíše selhávaly.

Bez ohledu na to, zda bylo společenstvo stabilní nebo kolísavé, vědci zjistili, že podíl původních druhů, které ve společenstvu přežily před invazí, předpovídá pravděpodobnost úspěchu invaze. Tento „podíl přeživších“ lze v přírodních společenstvech odhadnout pomocí poměru diverzity v rámci lokálního společenstva (měřené počtem druhů v dané
oblasti) k regionální diverzitě (počet druhů vyskytujících se v celé oblasti).

Předpovídání úspěchu

Výzkumníci také zjistili, že za určitých okolností hrálo pořadí, v jakém se druhy do ekosystému dostaly, roli v tom, zda byla invaze úspěšná. Pokud byly interakce mezi druhy silné, šance na úspěšné začlenění druhu se snížila, pokud byl tento druh zavlečen až poté, co se ostatní druhy již usadily.

Když jsou interakce slabé, tento „efekt priority“ mizí a je dosaženo stejné stabilní rovnováhy bez ohledu na to, v jakém pořadí mikrobi dorazili.

Výzkumníci se nyní pokusí zopakovat svá zjištění v ekosystémech, pro které jsou k dispozici údaje o druhové rozmanitosti, včetně lidského střevního mikrobiomu.

Jejich vzorec by mohl umožnit předpovědět úspěšnost probiotické léčby, při níž se prospěšné bakterie konzumují perorálně, nebo FMT, experimentální léčby závažných infekcí, jako je C. difficile, při níž se do tlustého střeva pacienta transplantují prospěšné bakterie ze stolice dárce.

Zdroje: Massachusettský technologický institut

Nejtenčí špagety na světě jsou 200x tenčí než lidský vlas

Nové
Tým použil rastrovací elektronový mikroskop, skenoval podložku zaostřeným paprskem elektronů a vytvořil obraz založený na vzoru elektronů, které jsou vychýleny nebo sraženy. Každý jednotlivý řetězec je příliš úzký na to, aby byl jasně zachycen jakoukoli formou kamery nebo mikroskopu ve viditelném světle.Foto: Beatrice Britton / Adam Clancy / Tiskový zdroj AAAS

Obzvláště slibné jsou nanovlákna ze škrobu, který většina zelených rostlin produkuje jako přebytečnou glukózu.

Vlákna by se mohla používat v obvazech na podporu hojení ran, protože nanovlákenné obvazy jsou vysoce porézní, propouštějí vodu a vlhkost, ale nepustí bakterie.

Náplast ze špagetových nanovláken dokáže fungovat jako lešení pro regeneraci kostí a pro podávání léčiv. Jsou však závislé na extrakci škrobu z rostlinných buněk a jeho čištění, což je proces vyžadující mnoho energie a vody.

Podle výzkumníků je ekologičtější metodou vytvořit nanovlákna přímo ze složky bohaté na škrob, jako je mouka, která je základem těstovin.

Foto: Beatrice Britton / Adam Clancy / Tiskový zdroj EurekAlert

Restrovací elektronový mikroskop

Tým použil rastrovací elektronový mikroskop, který skenoval podložku fokusovaným svazkem elektronů a vytvářel obraz na základě obrazce elektronů, které byly vychýlené nebo vyražené. Každé jednotlivé vlákno je příliš úzké na to, aby je bylo možné zřetelně zachytit jakoukoli formou kamery nebo mikroskopu.

Nejtenčí špagety na světě jsou asi 200krát tenčí než lidský vlas. Špagety nemají být novou potravinou, ale byly vytvořené kvůli širokému využití, které mají extrémně tenká vlákna materiálu, tzv. nanovlákna, v medicíně a průmyslu.

Zdroj: EurekAlert, Vědecký článek byl publikován v časopise Nanoscale Advances

Půdní bakterie vydechují do atmosféry více CO2 po jídle bez cukrů

NovéPříroda/FaunaVědaZemě
Foto: ARISTILDE LAB/NORTHWESTERN UNIVERSITY/Tiskový zdroj

Když půdní mikrobi požírají rostlinnou hmotu, trávená potrava se dostává ven jednou ze dvou cest. Buď mikrob potravu využije k výstavbě vlastního těla, nebo potravu vydechne ve formě oxidu uhličitého (CO2) do atmosféry.

Výzkumný tým Northwesternské univerzity poprvé sledoval cesty směsi rostlinného odpadu, jak prochází metabolismem bakterií a přispívá k tvorbě atmosférického CO2. Výzkumníci zjistili, že mikrobi dýchají třikrát více CO2 z uhlíků ligninu (necukerné aromatické jednotky) ve srovnání s uhlíky celulózy (glukózové cukerné jednotky), které obě dodávají strukturu a podporu buněčným stěnám rostlin.

Tato zjištění pomáhají rozklíčovat roli mikrobů v koloběhu uhlíku v půdě. Informace mohou pomoci zlepšit předpovědi toho, jak uhlík v půdě ovlivní klimatické změny.

„Množství uhlíku, které je uložené v půdě, je asi desetkrát větší než množství, které je v atmosféře.“ Uvedla Ludmilla Aristildeová z Northwesternské univerzity, která studii vedla. „To, co se pak stane s touto zásobou v budoucnu, může mít obrovský dopad na naši planetu. Mikrobi mohou tento uhlík uvolnit a přeměnit ho na atmosférické CO2. Proto je obrovský zájem o pochopení, jak metabolizují rostlinný odpad. S rostoucí teplotou bude v půdě k dispozici více organické hmoty různých typů. To bude mít vliv na množství CO2, které se uvolní v důsledku mikrobiální činnosti.“

Ne všechny cesty jsou stejné

Nová studie navazuje na probíhající práci, která probíhá v laboratoři Aristildeové. Předchozí výzkumníci obvykle sledovali, jak se rozkládané sloučeniny z rostlinné hmoty pohybují bakteriemi. Tým Aristildové místo toho použil směs těchto sloučenin. Vytvořili prostředí, jakému jsou bakterie vystavené v přirozeném prostředí. Aby pak mohli sledovat, jak se různé rostlinné deriváty pohybují v metabolismu bakterií, označili vědci jednotlivé atomy uhlíku izotopovými značkami.

„Izotopové značení nám umožnilo sledovat atomy uhlíku specifické pro jednotlivé typy sloučenin uvnitř buňky,“ řekla Aristildeová. „Sledováním uhlíkových stop jsme byli schopni zachytit jejich cesty v metabolismu. To je důležité, protože ne všechny cesty jsou z hlediska produkce oxidu uhličitého stejné.“

Uhlíky cukrů v celulóze například putovaly glykolytickou a pentózo-fosfátovou cestou. Tyto dráhy vedou k metabolickým reakcím, které přeměňují strávené látky na uhlíky pro tvorbu DNA a proteinů, z nichž se vytváří vlastní biomasa mikrobů. Ale aromatické, necukerné uhlíky z ligninu putovaly jinou cestou – přes cyklus kyseliny trikarboxylové.

„Cyklus kyseliny trikarboxylové existuje ve všech formách života,“ řekla Aristilda. „Existuje u rostlin, mikrobů, zvířat i lidí. Tento cyklus sice také produkuje prekurzory pro bílkoviny, ale obsahuje několik reakcí, při nichž vzniká CO2. Většina CO2, který se dýchá při metabolismu, pochází z této dráhy.“

Rozšíření zjištění

Po sledování cest metabolismu provedla Aristildeová se svým týmem kvantitativní analýzu, aby určila množství CO2 vyprodukovaného z různých typů rostlinné hmoty. Po konzumaci směsi rostlinné hmoty dýchali mikrobi třikrát více CO2 z uhlíků pocházejících z ligninu než z uhlíků pocházejících z celulózy.

V prvních experimentech Aristildeová a její tým použili Pseudomonas putida, běžnou půdní bakterii s všestranným metabolismem. Vědci byli zvědaví, zda se jejich zjištění vztahují i na jiné bakterie, a proto prostudovali údaje z předchozích experimentů ve vědecké literatuře. Zjistili, že stejný vztah, který objevili mezi rostlinnou hmotou, metabolismem a CO2, se projevil i u jiných půdních bakterií.

Výzkum byl zveřejněn v úterý (11. června) v časopise Environmental Science & Technology s otevřeným přístupem.

Vědci testovali smrtelné bakterie, zjistili, že vykazují žízeň po lidské krvi

MedicínaTOP 10
Foto: Ted S. Warren, Washingtonská státní univerzita Vysoké školy veterinární medicíny/Zdroj z tiskové zprávy
Arden Baylink, odborný asistent na Vysoké škole veterinární medicíny Washingtonské státní univerzity, drží ve své laboratoři Petriho misku s bakteriemi salmonely v pátek 19. ledna 2024 v Pullmanu.

Podle recenzované studie Washingtonsské státní univerzity, publikované v časopise eLife, poskytuje nový pohled na to, jak dochází k infekcím krevního řečiště a jak by mohly být potenciálně léčeny. Některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají lidskou krev a živí se jí, což vědci nově objevili jako „bakteriální vampyrismus“.

Vědecký tým zjistil, že bakterie přitahuje tekutá část krve neboli sérum, které obsahuje živiny, jež bakterie mohou využít jako potravu. Jednou z chemických látek, která bakterie obzvláště přitahovala, byl serin, aminokyselina, která se nachází v lidské krvi a je také běžnou složkou proteinových nápojů.

„Bakterie infikující krevní řečiště mohou být smrtelné,“ řekl Arden Baylink, profesor na WSU’s College of Veterinary Medicine a odpovídající autor výzkumu. „Zjistili jsme, že některé bakterie, které nejčastěji způsobují infekce krevního řečiště, skutečně cítí chemikálii v lidské krvi a plavou k ní.“

Arden Baylink a doktorandka Siena Glennová publikovali výzkum, který ukazuje, že některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají a požírají sérum, tekutou část lidské krve, která obsahuje živiny, jež bakterie mohou využít jako potravu. Baylink a jeho spolupracovníci, kteří se na studii podíleli, doufají, že jejich práce by mohla přispět k vývoji nových léků, které by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s vysokým rizikem smrtelných infekcí krevního řečiště.

Vědci zjistili, že nejméně tři druhy bakterií, Salmonella enterica, Escherichia coli a Citrobacter koseri, jsou přitahovány k lidskému séru. Tyto bakterie jsou hlavní příčinou úmrtí lidí, kteří mají zánětlivá onemocnění střev (IBD), asi 1 % populace. Tito pacienti mají často střevní krvácení, které může být vstupními body pro bakterie do krevního řečiště.

Foto: Ted S. Warren, Washingtonská státní univerzita Vysoké školy veterinární medicíny/Zdroj z tiskové zprávy
Siena Glennová, doktorandka Washingtonské státní univerzity na katedře veterinární mikrobiologie a patologie na Vysoké škole veterinární medicíny, používá v úterý 23. ledna 2024 v Pullmanu vysoce výkonný mikroskop. Glennová ve spolupráci s Ardenem Baylinkem, docentem na Vysoké škole veterinární Washingtonské státní univerzity, a dalšími spolupracovníky publikovala výzkum, který ukazuje, že některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají a požírají sérum, tekutou část lidské krve, která obsahuje živiny, jež mohou bakterie využít jako potravu. Glenn a další autoři studie doufají, že jejich práce by mohla přispět k vývoji nových léků, které by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s vysokým rizikem smrtelných infekcí krevního řečiště.

Pomocí vysoce výkonného mikroskopického systému navrženého Baylinkem nazvaného Chemosensory Injection Rig Assay (Chemosenzorický test na injekční soupravě) vědci simulovali střevní krvácení injekcí mikroskopického množství lidského séra a sledovali, jak se bakterie pohybují směrem ke zdroji. Odezva je rychlá, trvá méně než minutu, než bakterie způsobující onemocnění najdou sérum.

V rámci studie vědci zjistili, že Salmonella má speciální proteinový receptor zvaný Tsr, který umožňuje bakteriím vnímat a plavat směrem k séru. Pomocí techniky zvané proteinová krystalografie byli schopni zobrazit atomy proteinu interagující se serinem. Vědci se domnívají, že serin je jednou z chemických látek z krve, které bakterie vnímají a konzumují.

„Když se dozvíme, jak jsou tyto bakterie schopny detekovat zdroje krve, v budoucnu bychom mohli vyvinout nové léky, které tuto schopnost blokují. Tyto léky by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s IBD, kteří jsou vystaveni vysokému riziku infekcí krevního řečiště,“ řekl Glenn.

Na výzkumu přispěli vědci Zealon Gentry-Lear, Michael Shavlik a Michael Harms z University of Oregon a Tom Asaki, matematik z WSU. Studie byla financována WSU a National Institute of Allergy and Infectious Diseases.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise eLife s volným přístupem.

Vědci zkonstruovali bakterie, které dokáží detekovat nádorovou DNA

MedicínaNovéTOP 10

Vědci z Kalifornské univerzity v San Diegu a jejich kolegové z Austrálie vytvořili bakterie, které dokáží detekovat přítomnost nádorové DNA v živém organismu. Jejich inovace, která detekovala rakovinu v tlustém střevě myší, by mohla otevřít cestu k novým biosenzorům schopným identifikovat různé infekce, rakovinu a další nemoci, uvádí Science Daily.

Bakterie byly již dříve navrženy tak, aby plnily různé diagnostické a terapeutické funkce, ale chyběla jim schopnost identifikovat specifické sekvence DNA a mutace mimo buňky. Nový buněčný test pro cílený horizontální přenos genů s využitím CRISPR neboli „CATCH“ byl navržen právě k tomuto účelu. „Když jsme před čtyřmi lety s tímto projektem začínali, nebyli jsme si ani jisti, zda je použití bakterií jako senzoru pro savčí DNA vůbec možné,“ řekl vedoucí vědeckého týmu Jeff Hasty, profesor na UC San Diego School of Biological Sciences a Jacobs School of Engineering.

Detekce rakoviny zažívacího traktu a přednádorových změn je atraktivní klinickou příležitostí pro uplatnění tohoto vynálezu. Je známo, že nádory rozptylují nebo vylučují svou DNA do okolního prostředí. Mnoho technologií dokáže analyzovat přečištěnou DNA v laboratoři, ale ty nedokážou detekovat DNA tam, kde se uvolňuje. V rámci strategie CATCH vědci pomocí technologie CRISPR zkonstruovali bakterie, které testují volně se šířící sekvence DNA na genomické úrovni a porovnávají tyto vzorky s předem určenými sekvencemi rakoviny. „Mnoho bakterií dokáže přebírat DNA ze svého okolí, což je dovednost známá jako přirozená kompetence,“ uvedl Rob Cooper, spoluautor studie a vědec z Institutu syntetické biologie UC San Diego.

Hasty, Cooper a australský lékař Dan Worthley spolupracovali na myšlence přirozené kompetence v souvislosti s bakteriemi a rakovinou tlustého střeva a konečníku, která je třetí nejčastější příčinou úmrtí na rakovinu ve Spojených státech. Začali formulovat možnost inženýrského využití bakterií, které jsou již v tlustém střevě rozšířené, jako nových biosenzorů, které by mohly být nasazeny uvnitř střeva k detekci DNA uvolněné z kolorektálních nádorů. Zaměřili se na bakterii Acinetobacter baylyi, u níž Cooper identifikoval prvky nezbytné jak pro příjem DNA, tak pro její analýzu pomocí CRISPR. „Protože víme, že bezbuněčná DNA může být mobilizována jako signál nebo vstup, rozhodli jsme se vytvořit bakterie, které by reagovaly na nádorovou DNA v době a místě zjištění onemocnění,“ uvedl Worthley, gastroenterolog a výzkumník v oblasti rakoviny z kolonoskopické kliniky v australském Brisbane.

Ve spolupráci s australskými kolegy Susan Woodsovou a Josephine Wrightovou navrhli, sestrojili a otestovali Acinetobacter baylyi jako senzor pro identifikaci DNA genu KRAS, který je mutován u mnoha druhů rakoviny. Bakterii naprogramovali pomocí systému CRISPR, který byl navržen tak, aby rozlišoval mutované a normální (nemutované) kopie genu KRAS. To znamená, že pouze bakterie, které by přijaly mutované formy KRAS, které se vyskytují například v přednádorových polypech a rakovinách, by přežily, aby signalizovaly nebo reagovaly na onemocnění.

Nový výzkum vychází z dřívějších myšlenek souvisejících s horizontálním přenosem genů, což je technika, kterou organismy používají k vzájemnému přesunu genetického materiálu způsobem odlišným od tradičního dědičného přenosu z rodiče na potomka. Zatímco horizontální přenos genů je všeobecně znám z bakterií na bakterie, vědci dosáhli svého cíle aplikací tohoto konceptu z nádorů savců a lidských buněk na bakterie. „Bylo to neuvěřitelné, když jsem pod mikroskopem viděl bakterie, které převzaly nádorovou DNA. U myší s nádory vyrostly zelené bakteriální kolonie, které získaly schopnost růst na antibiotických destičkách,“ řekl Wright.

Výzkumníci nyní upravují svou strategii bakteriálních biosenzorů s novými spojeními a různými typy bakterií pro detekci a léčbu lidských rakovin a infekcí.

„Existuje tady velký potenciál pro zkonstruování bakterií určených k prevenci kolorektálního karcinomu, nádoru, který by byl ponořen do proudu bakterií, které by mohly pomoci nebo zabránit jeho progresi,“ řekl Woods.

Docent Siddhartha Mukherjee z Kolumbijské univerzity, který se na studii nepodílel, uvedl, že v budoucnu se nemoci budou léčit a předcházet jim pomocí buněk, nikoli pomocí pilulek. Živá bakterie, která dokáže detekovat DNA ve střevech, je obrovskou příležitostí, jak fungovat jako hlídač, vyhledávat a ničit gastrointestinální a mnoho dalších druhů rakovin.

Zatímco nový vynález vyžaduje další vývoj a zdokonalení, tým syntetické biologie na UC San Diego pokračuje v optimalizaci strategie pokročilého biosenzoru, uvedl Hasty, který má vazby na katedru molekulární biologie UC San Diego, katedru bioinženýrství Shu Chien-Gene Lay a Institut syntetické biologie.

„V budoucnosti nemusí nikdo umírat na rakovinu tlustého střeva a konečníku,“ věří Worthley. „Doufáme, že tato práce bude užitečná bioinženýrům, vědcům a v budoucnu i klinickým lékařům při sledování tohoto cíle.“

Práce je popsána v časopise Science.

Znovu probuzené zárodky z permafrostu by mohly infikovat moderní buňky a způsobit zkázu

BudoucnostMedicínaTOP 10Věda

Počítačové simulace ukazují, že prehistorické patogeny „cestující v čase“ mohou přežít a prosperovat v moderních mikrobiálních komunitách

Nová studie tak trochu připomíná počítačovou hru, i když děsivou, píše IFL Science. Starověké patogeny, které unikají z tání permafrostu, mají potenciál přežít v moderních mikrobiálních komunitách, někdy zabíjejí jejich rozmanitost a stávají se dominantním kmenem. Dále je dopad této skutečnosti nepředvídatelný – a právě této nepředvídatelnosti se vědci nejvíce obávají. 

K dosažení těchto zjištění použili vědci intenzivně podrobné výpočetní simulace, které zahrnují digitální virový patogen z minulosti, který byl zaveden do digitální Petriho misky s jinými hostiteli podobnými bakteriím. Poté kliknou na „jít“ a uvidí, co se stane. 

„Používáme umělé simulace života. Máte tyto digitální organismy, které jsou jako počítačové programy, které soutěží o zdroje. I když jsou docela abstraktní, chovají se jako bakterie. Využívají zdroje k růstu, soutěží, reprodukují se a podobným způsobem interagují s prostředím,“ řekl IFLScience Giovanni Strona, hlavní autor studie ze Společného výzkumného centra Evropské komise a Helsinské univerzity.

Spolu s výhodou, že se nezabývají skutečnými bakteriemi, simulace umožňují výzkumníkům opakovat simulace znovu a znovu a zároveň jemně ladit mnoho různých proměnných. 

Simulace zjistily, že starověké invazní patogeny mohly často přežít a vyvinout se v moderní mikrobiální komunitě, což je samo o sobě pozoruhodný objev. Kromě toho byly staré bakterie velmi úspěšné. Zhruba ve třech procentech případů starověký patogen překonal moderní bakterie a stal se dominantním druhem. 

V jiných případech starý patogen ve skutečnosti zvýšil mikrobiální diverzitu. V jednom procentu případů přinesli útočníci nepředvídatelné výsledky, což bylo ze všech nejvíce znepokojující.

„Vetřelec se „správnými“ vlastnostmi může selhat, zatímco někteří vetřelci, u kterých se zdálo nepravděpodobné, že uspějí, mohou být ve skutečnosti velmi úspěšní a být pro komunitu velmi oškliví,“ vysvětlil Strona.

„Je to naprostá nepředvídatelnost procesu, která je špatnou zprávou, protože nám říká, že je velmi těžké být připraven,“ dodal. 

Vzhledem k tomu, že globální teploty stále rostou a rostou, je velmi reálná možnost, že spící mikroby, které byly po tisíce let zmrzlé v ledových čepicích a permafrostu, by mohly být znovu probuzeny a uvolněny do životního prostředí.

Zatímco velkým problémem je, zda by tyto staré patogeny mohly infikovat lidi a vyvolat novou pandemii, nový  výzkum zdůrazňuje mnohem jemnější – ale ne nutně méně škodlivou – hrozbu. 

Znovuzavedením mikrobů zpět do dlouhotrvajících prostředí se vměšuje do vzácné rovnováhy, která je možná stabilní po tisíce let. Stejně jako motýlí efekt by reintrodukce malého mikroorganismu mohla mít hluboké účinky na širší ekosystém. 

„Zahrávat si se strukturou ekologických komunit není dobrá věc, i když čistá diverzita zůstala stejná nebo i když diverzita vzrostla,“ pokračoval Strona. 

„Mohli bychom mít jakési kaskádové efekty, které jsou naprosto nepředvídatelné.“ Můžete spustit kaskádové efekty, které by mohly zkolabovat ekosystémy nebo způsobit další vymírání,“ řekl.

To by také mohlo mít přímý dopad na lidi. Jako všechno živé i my jsme neoddělitelně propleteni s biliony mikroorganismů, které žijí v nás a kolem nás. Přidáním nových nechtěných postav do mixu by se mohly vychýlit dlouhotrvající rovnováhy, což zvýšilo riziko onemocnění a katastrof. 

„Pokud jde o lidské zdraví, můžeme skončit zpackáním situací, které byly po dlouhou dobu stabilní,“ dodal. 


Studie je publikována v časopise PLOS Computational Biology.

Proč se lidé líbají, aneb co říká věda o líbání

Příroda/FaunaProč?TOP 10Zajímavosti

Učili jsme se, že líbání je něco, co se dělá při pozdravu a loučení, při randění s potenciálními nápadníky nebo při pokračování dlouhodobého vztahu. Tolik polibků během jednoho života. Ale proč se vůbec líbáme? Ačkoli akt líbání může mnohým připadat normální a instinktivní, nepraktikuje se v každé kultuře. A když se nad tím zamyslíte, je to vlastně docela podivné chování zahrnující přenášení slin a bakterií. Podle odborníků je zde důvod, proč se líbáme, píše magazín Mind Body Green.

Proč se lidé líbají, zatímco ostatní zvířata ne?

Podle evolučního psychologa a profesora Alabamské Univerzity, Gordona Gallupa, mohlo být líbání původně krmením dítěte matkou, kdy matka žvýká malé porce potravy a pak je předává svému dítěti. Podobně jako ptáci krmí svá malá mláďata červy, matky krmily – a některé to stále dělají – své děti rozkousanou potravou. To je však pouze jedna z teorií.

Existuje obrovská škála polibků, od povrchních až po vážné, ale na romantických a sexuálních polibcích je něco obzvlášť zvláštního, píše Mind Body Green. Jednou z výhod líbání je, že umožňuje výměnu spousty údajů, které pak lidem umožňují podvědomě hodnotit své potenciální i stálé partnery. Rty jsou jednou z nejtenčích vrstev kůže na lidském těle a jsou hustě osídleny nervovými zakončeními. Díky tomu mohou lidé vnímat teplotu, chuť a vůni člověka. Článek magazínu Mind Body Green upřesňuje, že prostřednictvím čichu jsou lidé schopni posoudit nejrůznější informace o druhých lidech, například o zdraví jejich imunitního systému nebo o jejich plodnosti.

Evoluční antropoložka a profesorka Univerzity v Kentu, doktorka Sarah Johnsová, naznačuje, že právě proto některé kultury možná nepotřebují k získání určitých poznatků polibek. Mají na sobě většinu času mnohem méně oblečení nebo se méně koupou, jsou tedy schopni tyto informace sdělit, aniž by se museli příliš sbližovat.  

Když se podíváme na nejbližší příbuzné lidí, primáty, líbání je skutečně běžnou praxí. A přestože není shromážděno dostatek údajů o všech zvířecích zvycích, existuje dostatek důkazů, které ukazují, že dotýkání se obličeje, tření obličeje nebo olizování obličeje se týká mnoha druhů. Při těchto činnostech se „účastníci dostávají do tak těsného kontaktu, že stále dochází k výměně intimních, potenciálně důležitých genetických a reprodukčních informací. Zdá se tedy, že jde o pevně zakotvenou strategii namlouvání,“ potvrzuje Gallup.

Jak líbání ovlivňuje naše vztahy?

Polibek je tak mocný, že může rozhodnout o tom, zda vztah začne, skončí nebo bude pokračovat. Studie provedená Gordonem a jeho kolegy na Alabamské univerzitě ukázala, že existuje něco jako polibek, který dovede vše otočit naruby – tzv. „polibek smrti“, jak ho Fisher rád nazývá. V průzkumu mezi více než tisícovkou vysokoškolských studentů se většina studentů i studentek shodla, že v životě potkali někoho, kdo je přitahuje, ale po prvním polibku zjistili, že už o něj nemají zájem.

Nicméně to, že takový „zlomový“ polibek existuje, neznamená, že dotyční lidé špatně líbají. Gordon tvrdí, že týž člověk „může pro jednoho znamenat krásný polibek, ale pro druhého špatný polibek“. Jinými slovy, pokud se vám zdá, že někdo dobře líbá, může to být odrazem toho, že se k vám daný člověk geneticky hodí.  

Podle studie společnosti Match Singles v Americe z roku 2018 považovalo 81 % mužů a 62 % žen za vhodné líbat se na prvním rande. To opět dokazuje, že líbání se používá jako nástroj pro hodnocení partnera. Přesto mají muži a ženy tendenci se líbat z odlišných důvodů. Muži mají tendenci líbat se jako prostředek k získání sexuální přízně nebo jako způsob, jak dosáhnout usmíření, říká Gordon. Ženy naopak mají tendenci líbat se jako prostředek k navázání romantického vztahu a sledování stavu vztahu.

Proč je líbání příjemné?

Za to, že líbání je tak příjemný zážitek, můžeme poděkovat mnoha nervovým zakončením na našich rtech. Naše rty mají totiž více nervových zakončení, než kterákoli jiná část našeho těla, píše HealthLine.

Když se při polibku aktivují miliony nervových zakončení na rtech, cítíme se dobře díky signálům, které se přenášejí do mozku. Gordon tvrdí, že existují důkazy, že někteří lidé si pamatují detaily svého prvního polibku mnohem lépe než detaily svého prvního sexuálního styku.

Polibek vyvolává v mozku chemickou reakci, jak uvádí HealthLine. Dojde k vyplavování mimo jiné oxytocinu, který je označován jako „hormon lásky“ či „hormon mazlení“, protože v nás vyvolává pocity náklonnosti a citové blízkosti. Podle studie z roku 2013 je oxytocin obzvláště důležitý pro to, aby mužům pomohl navázat pouto s partnerkou a udržet monogamní vztah. Dále jsou to například dopamin či serotonin, které způsobují, že je nám při líbání hezky.

Dle článku Mind Body Green u dlouhodobých párů polibek také snižuje kortizol, hlavní stresový hormon v těle. Jednoduše řečeno tedy polibky také snižují stres a jeho dopady na náš organismus.

Nebezpečí plynoucí z multirezistentních patogenů šířených ve válečné zóně Ukrajiny

BudoucnostMedicínaNovéVálečná zóna
virus, microscope, infectionFoto: qimono/ pixabay

Vědci bijí na poplach, na ukrajinských klinikách se šíří extrémně odolné bakterie

Jak ukázaly odběry vzorků, mnoho pacientů zraněných ve válce je nositeli patogenů, které jsou imunní i vůči nouzovým antibiotikům. Šest procent zárodků, z nichž byly odebrány vzorky, bylo dokonce odolných vůči všem známým antibiotikům. S takovým rozsahem rezistence vůči antibiotikům jsme se dosud nikde nesetkali, dokonce ani v Indii a Číně, uvádějí vědci. Je naléhavě zapotřebí pomoci, píše Scinnex.

Stále více bakteriálních patogenů je imunních vůči běžným antibiotikům. Vyvinuly si obranné mechanismy proti účinku antibiotik prostřednictvím mutací a příslušné geny rezistence pak předávají bakteriím jiných druhů a skupin. Mnoho patogenů je nyní imunních i vůči nouzovým antibiotikům, jako je kolistin a nové látky. Výsledkem je, že jen v roce 2019 zemřelo více lidí na infekce, které se skutečně daly vyléčit, než na HIV nebo malárii.

Volání o pomoc z Ukrajiny

Studie nyní ukazuje, že Ukrajina se také stala ohniskem rezistence vůči antibiotikům. Rezistence se v tamních vojenských nemocnicích zvýšila již od anexe Krymu v roce 2014 a situace se zhoršila se začátkem války v únoru 2022. Ukrajinský mikrobiolog Oleksandr Nazarčuk z Vinnycké univerzity proto požádal švédské kolegy o podporu při zkoumání situace.

V období od února do září 2022 se výzkumný tým pod vedením Kristiana Riesbecka z Lundské univerzity několikrát vydal na Ukrajinu a odebral vzorky celkem 141 pacientům ve třech nemocnicích. Jednalo se o 133 vážně zraněných vojáků a civilistů s válečnými střelnými zraněními, popáleninami nebo zlomeninami kostí a osm dětí se zápalem plic. U všech pacientů bylo podezření na bakteriální infekce.

Bezprecedentní úroveň rezistence

Vyhodnocení vzorků odhalilo alarmující množství multirezistentních patogenů: „Několik gramnegativních bakterií vykazovalo rezistenci vůči širokospektrálním antibiotikům, včetně nově vyvinutých látek inhibujících enzymy, které zatím nejsou na trhu vůbec dostupné,“ uvádí Riesbeck. Mezi těmito antibiotiky je i kombinace léků ceftazidim-avibatam, která se používá speciálně proti bakteriím, které jsou již jinde rezistentní – 80 % patogenů izolovaných na ukrajinských klinikách bylo vůči tomuto léku imunních.

Vědci zjistili také rezistenci na rezervní antibiotikum cefiderokol, které bylo v EU schváleno až v roce 2020, a na novou kombinaci léků ceftolozan-tazobaktam. „Kromě toho bylo téměř deset procent vzorků rezistentních vůči našemu rezervnímu antibiotiku kolistinu, které se podává pouze v nejnutnějších případech,“ říká Riesbeck. „Až šest procent vzorků obsahovalo bakterie, které byly imunní vůči všem testovaným antibiotikům.“

Taková úroveň bakteriální rezistence je podle něj alarmující: „Už jsem si na hodně zvykl a vyšetřil jsem mnoho pacientů a bakterií. Ale musím přiznat, že s tak odolnými bakteriemi jsem se ještě nikdy nesetkal,“ říká Riesbeck. „Dokonce ani v Indii a Číně, kde jsme již našli mnoho multirezistentních patogenů, jsme nenašli nic srovnatelného s touto úrovní rezistence.“

Extrémní odolnost i u „superbakterií“ Klebsiella

Vzorky patogenu Klebsiella pneumoniae izolované na Ukrajině vykazovaly obzvláště široké spektrum rezistence. Tato bakterie je Světovou zdravotnickou organizací (WHO) zařazena na seznam nejnebezpečnějších multirezistentních patogenů. Infekce tímto patogenem mohou být smrtelné, zejména pro osoby s oslabenou imunitou a nemocniční pacienty. Klebsiella pneumoniae však může způsobit zápal plic a infekce močových cest i u zdravých lidí.

Ukrajinské izoláty Klebsielly byly z 81 až 100 % rezistentní vůči pěti ze šesti testovaných antibiotik, přičemž 24 % z nich vykazovalo také rezistenci vůči kolistinu. „To mě velmi znepokojuje, protože je velmi vzácné najít kmeny klebsielly s tak vysokou mírou rezistence. Něco takového jsme nečekali,“ říká Riesbeck. „Ačkoli jednotlivé případy byly zdokumentovány i v Číně, rozsah zdejší situace překonává vše, co jsme dosud viděli.“

Válka na dvou frontách

Podle výzkumného týmu tato zjištění zdůrazňují, že válka na Ukrajině má také vážné zdravotní důsledky. „Ukrajinský zdravotnický systém je pod obrovským tlakem. Omezené zdroje velmi ztěžují udržení prevence a kontroly infekcí,“ uvádějí vědci. „To podporuje šíření rezistentních patogenů.“

Proto je podle nich nyní nezbytné poskytnout Ukrajině také lékařskou pomoc. „Musíme jim pomoci tuto situaci monitorovat a zvládnout,“ říká Riesbeck. „Jinak hrozí další šíření těchto rezistentních bakterií, a to je nebezpečí pro celý evropský region.“

Nechcete vidět, co se stane, když spláchnete toaletu na veřejných záchodech

TOP 10Zajímavosti

Vědci si posvítili na to, co se objeví, když spláchnete

Díky novému výzkumu vědci vidí dopad splachování záchodu ve zcela novém světle, napsal SciTechDaily. A nyní to můžete vidšt i vy. Inženýři provedli experiment, aby odhalili, jak drobné kapičky vody, neviditelné pouhým okem, jsou rychle vymrštěny do vzduchu, když se splachuje toaleta na veřejných záchodech bez víka. Tým vědců z Univerzity v Coloradu, použil k zachycení úžasných videí jasně zelené lasery a kamerové vybavení. Je to první studie, která přímo vizualizuje výsledný oblak aerosolu a měří v něm rychlost a šíření částic. To bylo zveřejněno 8. prosince v časopise Scientific Reports.

Je známo, že tyto aerosolizované částice přenášejí patogeny a mohly by představovat riziko pro návštěvníky veřejných toalet. Tato živá vizualizace potenciálního vystavení nemocem však také poskytuje metodologii, která ji pomůže snížit.

Vizualizujte oblaky aerosolu z toalety

Výkonný zelený laser pomáhá vizualizovat oblaky aerosolu z toalety při splachování. Foto: John Crimaldi

„Pokud je to něco, co nevidíte, je snadné předstírat, že to neexistuje. Ale jakmile uvidíte tato videa, už nikdy nebudete přemýšlet o splachování záchodu stejným způsobem,“ řekl John Crimaldi, hlavní autor studie a profesor občanského, environmentálního a architektonického inženýrství. „Tím, že vytvoříme dramatické vizuální obrazy tohoto procesu, může naše studie hrát důležitou roli ve zprávách o veřejném zdraví.“

Vědci již více než 60 let vědí, že když je toaleta spláchnuta, pevné látky a kapaliny jdou dolů, jak bylo navrženo, ale do vzduchu se uvolňují také drobné neviditelné částice. Předchozí studie použily vědecké přístroje k detekci přítomnosti těchto vzduchem přenášených částic nad splachovanými toaletami a ukázaly, že větší mohou přistát na okolních površích, ale až dosud nikdo nechápal, jak vypadají nebo jak se tam částice dostaly.

Vlevo není pouhým okem nic vidět. Vpravo, výkonný zelený laser pomáhá vizualizovat oblaky aerosolu z toalety při splachování. Foto: John Crimaldi

Pochopení trajektorií a rychlostí těchto částic, které mohou transportovat patogeny, jako jsou E. coli, C. difficile, noroviry a adenoviry, je důležité pro zmírnění rizika expozice prostřednictvím dezinfekce a ventilačních strategií nebo vylepšeného designu toalet a splachování. Zatímco virus, který způsobuje COVID-19 ( SARS-CoV-2 ), je přítomen v lidském odpadu, v současné době neexistuje přesvědčivý důkaz, že se účinně šíří prostřednictvím toaletních aerosolů.

„Lidé věděli, že toalety vypouštějí aerosoly, ale nebyli schopni je vidět,“ řekl Crimaldi. „Ukazujeme, že tato věc je mnohem energičtější a rychle se šířící vlečka, než to pochopili i lidé, kteří o tom věděli.“

Zelený laser vizualizujte oblaky aerosolu z toalety

Výkonný zelený laser pomáhá vizualizovat oblaky aerosolu z toalety při splachování. Foto: Patrick Campbell / Univerzita Colorado Boulder

Studie zjistila, že tyto vzdušné částice vystřelují rychlostí 2 metry za sekundu a dosáhnou 1,5 metru nad toaletou během 8 sekund. Zatímco největší kapky mají tendenci se usazovat na površích během několika sekund, menší částice (aerosoly menší než 5 mikronů nebo jedna miliontina metru) mohou zůstat ve vzduchu po dobu minut nebo i déle.

Nejen o vlastní odpad se musí patroni koupelen starat. Mnoho dalších studií ukázalo, že patogeny mohou přetrvávat v míse po desítky spláchnutí, což zvyšuje potenciální riziko expozice.

„Cílem toalety je efektivně odstraňovat odpad z mísy, ale dělá to i opačně, což znamená rozstřikování velkého množství obsahu nahoru,“ řekl Crimaldi. „Naše laboratoř vytvořila metodiku, která poskytuje základ pro zlepšení a zmírnění tohoto problému.“

Moglo by Vás zajímat:

Není to ztráta času

Crimaldi provozuje Ekologickou laboratoř dynamiky tekutin na CU Boulder, která se specializuje na používání laserových přístrojů, barviv a obřích nádrží na tekutiny, ke studiu všeho možného od toho, jak se pachy dostávají do našich nosních dírek, až po to, jak se chemikálie pohybují v turbulentních vodních plochách. Myšlenka použít laboratorní technologii ke sledování toho, co se děje ve vzduchu po spláchnutí toalety, byla jedna z výhod, zvědavosti a okolností.

Během volného týdne loňského června se k němu připojili kolegové, profesoři Karl Linden a Mark Hernandez, z Programu environmentálního inženýrství a několik postgraduálních studentů z Crimaldiho laboratoře, aby připravili a provedli experiment.

Použili dva lasery: Jeden nepřetržitě svítil na toaletu a nad ní, zatímco druhý vysílal rychlé pulsy světla do stejné oblasti. Konstantní laser odhalil, kde v prostoru jsou částice ve vzduchu, zatímco pulzující laser mohl měřit jejich rychlost a směr. Mezitím dvě kamery pořídily snímky ve vysokém rozlišení.

Výkonný zelený laser vizualizujte oblaky aerosolu z toalety

Výkonný zelený laser pomáhá vizualizovat oblaky aerosolu z toalety při splachování. Foto: Patrick Campbell / University of Colorado Boulder

Samotná toaleta byla stejného druhu, jaký se běžně vyskytuje na veřejných toaletách: jednotka bez víka doprovázená válcovým splachovacím mechanismem, ať už ručním nebo automatickým, který trčí zezadu u stěny, známý jako ventil ve stylu splachovače. Zcela nový, čistý záchod byl naplněn pouze vodou z kohoutku.

Věděli, že tento experiment může být ztrátou času, ale místo toho výzkum vyvolal velký rozruch.

„Očekávali jsme, že tyto aerosolové částice vyletí nahoru, ale ony vylétly jako raketa,“ řekl Crimaldi. Energické částice vody ve vzduchu mířily většinou nahoru a dozadu k zadní stěně, ale jejich pohyb byl nepředvídatelný. Vláček také stoupal ke stropu laboratoře, a když neměl kam jít, přesunul se od stěny a rozšířil se dopředu do místnosti.

Experimentální uspořádání nezahrnovalo v míse žádný pevný odpad ani toaletní papír a v okolí se nepohybovali žádní lidé. Tyto proměnné v reálném životě by všechny mohly tento problém zhoršit, řekl Crimaldi.

Aaron True a John Crimaldi

Aaron True, postdoktorandský výzkumník (vlevo) a John Crimaldi pózují pro fotografii s vybavením. Foto: Patrick Campbell / University of Colorado Boulder

Také měřili částice ve vzduchu pomocí optického počítače částic, zařízení, které nasává vzorek vzduchu skrz malou trubici a posvítí na něj světlem, což mu umožňuje počítat a měřit částice. Menší částice nejenže plavou ve vzduchu déle, ale mohou uniknout chlupům v nose a dostat se hlouběji do plic, což je činí více nebezpečnými pro lidské zdraví, takže bylo také důležité vědět, kolik částic a jakou mají velikost.

I když tyto výsledky mohou být znepokojující, studie poskytuje odborníkům v oblasti instalatérství a veřejného zdraví konzistentní způsob testování zdokonaleného designu vodovodního potrubí a strategií dezinfekce a ventilace, aby se snížilo riziko expozice patogenům na veřejných toaletách.

„Žádné z těchto vylepšení nelze efektivně provést, aniž bychom věděli, jak se aerosolový oblak vyvíjí a jak se pohybuje,“ řekl Crimaldi. „Být schopen vidět tento neviditelný chochol mění hru.“

Oceány jsou plné virů. Expedice vědců čítala téměř 200 tisíc druhů

NovéTOP 10Zajímavosti

Již více než jednou bylo řečeno, jak málo toho víme o pozemských oceánech, když se snažíme prozkoumat daleký vesmír. Při cestování po světě a vzorkování oceánu od pólu k pólu objevili vědci téměř 200 000 různých virů, píše server WPtech.

Více než polovinu celkové hmoty oceánů tvoří mikroorganismy. Jsou zodpovědné za biologickou rozmanitost největších vodí Země. O každém z nich asi nemáme nejmenší šanci získat veškeré informace. A ještě méně toho víme o virech, které v oceánech také číhají.

Viry se množí v živých organismech, které jsou hojně zastoupeny v oceánech. Není se tedy čemu divit, že jich tam bude hodně. Množství typů objevených vědci je však přímo děsivé. Výzkumníci sestavili obrovský katalog s až 195 728 virovými populacemi. To je 12krát více než v předchozí studii tohoto typu.

Údaje pocházejí ze 146 vzorků odebraných během několika expedic na palubě škuneru Tara. Vědci museli nejprve zjistit, zda genetický materiál ve vzorku obsahuje viry, či nikoli. Řetězce DNA pak byly vzájemně porovnány, aby se rozdělily na konkrétní typy virů.

Vědci nejen pozorovali obrovské množství virů, ale také sledovali jejich chování. Ukazuje se, že byli rozděleni do „společenstev“, které výzkumníci definovali jako ekologické zóny: Arktida, Antarktida, hloubky nad 2000 metrů, 150 až 100 metrů a tropické vody hluboké až 150 metrů.

Proč ale potřebujeme informace o virech v oceánech?

Pomocí dat shromážděných během vědecké expedice budou vědci schopni lépe určit, jak se šíří například viry. Vzhledem k tomu, že konkrétní „komunity“ jsou rozděleny do zón v závislosti na podmínkách, lze z toho vyvodit závěr.

Vědci se také pokusí porozumět tomu, jak mohou viry ovlivnit životní prostředí, aby jej přizpůsobili svým potřebám. Dobrým příkladem je virus vztekliny, který u své oběti vyvolává agresi. Je možné, že chemické procesy v oceánech jsou podobné. Vědci věří, že viry je dokážou přizpůsobit jejich potřebám.

Zdroj: WPtech



Kandidát na lék, nazývaný fabimycin, se ukázal jako účinný proti více než 300 klinickým izolátům, píši vědci

NovéTechnologieTOP 10

Podle amerického Centra pro kontrolu a prevenci nemocí jsou gramnegativní bakterie skupinou mikrobů, které infikují miliony lidí po celém světě, což vede k onemocněním, jako je zápal plic, infekce močových cest a infekce krevního řečiště. Tyto bakterie mají silné obranné systémy, jmenovitě pevné buněčné stěny, které udržují většinu antibiotik venku, a pumpy, které účinně odstraňují všechna antibiotika, která se dostanou dovnitř, a proto je jejich léčba obzvláště náročná, napsal SciTechDaily.

Mikrobi mohou také mutovat, aby se vyhnuli více lékům. Léčby, které fungují, navíc nejsou příliš specifické, což je vede k vymýcení prospěšných bakterií. Paul Hergenrother a jeho kolegové proto chtěli navrhnout lék, který by dokázal proniknout do obrany gramnegativních bakterií a léčit infekce a přitom ponechat ostatní užitečné mikroby nedotčené.

Tým začal s antibiotikem, které bylo účinné proti grampozitivním bakteriím. Poté provedli řadu strukturálních modifikací, o kterých věřili, že mu umožní působit proti gramnegativním kmenům. Jedna z modifikovaných sloučenin, nazvaná fabimycin, se ukázala jako účinná proti více než 300 klinickým izolátům odolným vůči lékům, přičemž zůstala relativně neaktivní vůči určitým grampozitivním patogenům a některým typicky neškodným bakteriím, které žijí v lidském těle nebo na něm.

Kromě toho nová molekula snížila množství bakterií rezistentních vůči lékům u myší s pneumonií nebo infekcí močových cest na úroveň před infekcí nebo nižší, přičemž fungovala stejně dobře nebo lépe než stávající antibiotika v podobných dávkách. Vědci se domnívají, že výsledky ukazují, že fabimycin by jednoho dne mohl být účinnou léčbou tvrdohlavých infekcí.

Vzhledem k tomu, že bakterie způsobující infekce močových cest jsou stále odolnější vůči mnoha antibiotikům, je stále obtížnější je léčit. Výzkumníci hlásí objev nové molekuly, která potlačuje bakterie odolné vůči lékům v laboratorních experimentech a také u myší s pneumonií a infekcemi močových cest. Podle vědců se sloučenina fabimycin může jednoho dne používat k léčbě závažných bakteriálních infekcí u lidí.

Zdroj: SciTechDaily



Nové antibiotikum dokáže zabít i bakterie odolné vůči lékům

NovéTOP 10Zajímavosti

Patogeny odolné vůči antibiotikům by mohly být poraženy pomocí syntetického antibiotika

Zdá se, že zcela nové antibiotikum, které bylo vyvinuto na Rockefellerově univerzitě pomocí výpočtových modelů bakteriálních genových produktů, zabíjí dokonce i bakterie, které jsou odolné vůči jiným antibiotikům. Podle studie zveřejněné v časopise Science je lék, známý jako cilagicin, účinný u myší a využívá nový mechanismus k boji proti MRSA, C. diff a četným dalším nebezpečným infekcím, napsal server aboelfe.com.

Zjištění naznačují, že počítačové modely mohou být použity k vývoji nové třídy antibiotik. „Toto není jen skvělá nová molekula, je to potvrzení nového přístupu k objevování léků,“ říká Sean F. Brady z Rockefelleru. „Tato studie je příkladem toho, jak se výpočetní biologie, genetické sekvenování a syntetická chemie spojily, aby odhalily tajemství evoluce bakterií.“

Působení na eony bakteriální války

Bakterie strávily miliardy let vymýšlením nových metod, jak se navzájem zabíjet, takže není divu, že mnoho našich nejúčinnějších antibiotik pochází z bakterií. S výjimkou penicilinu a několika dalších prominentních antibiotik pocházejících z plísní byla většina antibiotik nejprve použita jako zbraně bakterií v boji proti jiným bakteriím.

„Eony evoluce daly bakteriím jedinečné způsoby, jak se zapojit do válčení a zabíjet jiné bakterie, aniž by si jejich nepřátelé vytvořili rezistenci,“ říká Brady, profesor Evnin a vedoucí Laboratoře geneticky kódovaných malých molekul. Objev antibiotika kdysi z velké části spočíval v tom, že vědci pěstovali streptomyces nebo bacily v laboratoři a plnili jejich tajemství k léčbě lidských nemocí.

Syntetické antibiotikum cilagicin bylo zvláště účinné proti grampozitivním bakteriím.

Ale s nárůstem bakterií odolných vůči antibiotikům je naléhavá potřeba nových aktivních sloučenin – a možná nám docházejí bakterie, které lze snadno využít. Nespočetné množství antibiotik se však pravděpodobně skrývá v genomech tvrdohlavých bakterií, které je obtížné nebo nemožné studovat v laboratoři. „Mnoho antibiotik pochází z bakterií, ale většinu bakterií nelze pěstovat v laboratoři,“ říká Brady. „Z toho vyplývá, že pravděpodobně přicházíme o většinu antibiotik.“

Nalezení antibakteriálních genů v půdě a jejich kultivace v bakteriích přívětivějších pro laboratoř je alternativní strategií, kterou laboratoř Brady prosazuje posledních patnáct let. Ale i tento přístup má určité nevýhody. Většina antibiotik pochází z genetických sekvencí, které jsou uzamčeny v bakteriálních genových shlucích nazývaných „biosyntetické genové shluky“, které spolupracují na společném kódování řady proteinů. Ale se současnou technologií jsou takové klastry často nedostupné.

„Bakterie jsou komplikované a to, že dokážeme sekvenovat gen, ještě neznamená, že víme, jak ho bakterie zapnou, aby produkovaly proteiny,“ říká Brady. „Existují tisíce a tisíce necharakterizovaných genových shluků a my jsme vždy přišli na to, jak aktivovat zlomek z nich.“

Nová skupina antibiotik

Brady a kolegové, frustrovaní svou neschopností odemknout mnoho shluků bakteriálních genů, se obrátili na algoritmy. Rozdělením genetických instrukcí v rámci sekvence DNA mohou moderní algoritmy předpovědět strukturu sloučenin podobných antibiotikům, které by bakterie s těmito sekvencemi produkovala. Organičtí chemici pak mohou tato data vzít a syntetizovat předpokládanou strukturu v laboratoři.

Nemusí to být vždy dokonalá předpověď. „Molekula, se kterou skončíme, je pravděpodobně, ale ne nutně, to, co by tyto geny produkovaly v přírodě,“ říká Brady. „Nezajímá nás, jestli to není úplně správné – potřebujeme pouze, aby syntetická molekula byla dostatečně blízko, aby fungovala podobně jako sloučenina, která se vyvinula v přírodě.“

Postdoktorandští spolupracovníci Zonggiang Wang a Bimal Koirala z laboratoře Brady začali prohledávat obrovskou databázi genetických sekvencí pro slibné bakteriální geny, o kterých se předpokládalo, že se podílejí na zabíjení jiných bakterií a nebyly předtím zkoumány. Klastr genů „cil“, který v této souvislosti dosud nebyl prozkoumán, vynikal svou blízkostí k jiným genům zapojeným do výroby antibiotik. Výzkumníci náležitě vložili příslušné sekvence do algoritmu, který navrhl několik sloučenin, které cil pravděpodobně produkuje. Jedna sloučenina, vhodně nazvaná cilagicin, se ukázala být aktivním antibiotikem.

Cilagicin spolehlivě zabil grampozitivní bakterie v laboratoři, nepoškodil lidské buňky a (jakmile byl chemicky optimalizován pro použití u zvířat) úspěšně léčil bakteriální infekce u myší. Zvláště zajímavé je, že cilagicin byl účinný proti několika bakteriím odolným vůči lékům, a dokonce i když byl vystaven proti bakteriím pěstovaným specificky pro rezistenci k cilagicinu, převládala syntetická sloučenina.

Brady, Wang, Koirala a kolegové zjistili, že cilagicin funguje navázáním dvou molekul, C55-P a C55-PP, z nichž obě pomáhají udržovat bakteriální buněčné stěny. Stávající antibiotika, jako je bacitracin, vážou jednu z těchto dvou molekul, ale nikdy obě, a bakterie často takovým lékům odolávají tím, že spojí buněčnou stěnu se zbývající molekulou. Tým má podezření, že schopnost cilagicinu převést obě molekuly do stavu offline může představovat nepřekonatelnou bariéru, která brání rezistenci.

Cilagicin je stále daleko od pokusů na lidech. V následných studiích bude laboratoř Brady provádět další syntézy k optimalizaci sloučeniny a testovat ji na zvířecích modelech proti rozmanitějším patogenům, aby se zjistilo, které nemoci může být nejúčinnější při léčbě.

Kromě klinických důsledků cilagicinu však studie demonstruje škálovatelnou metodu, kterou by výzkumníci mohli použít k objevu a vývoji nových antibiotik. „Tato práce je ukázkovým příkladem toho, co lze najít skrytého v genovém shluku,“ říká Brady. „Myslíme si, že nyní můžeme pomocí této strategie odemknout velké množství nových přírodních sloučenin, které, jak doufáme, poskytnou vzrušující novou skupinu kandidátů na drogy.“

Odkaz: „Bioinformatické vyhledávání a syntéza bifunkčního lipopeptidového antibiotika, které se vyhýbá rezistenci“ od Zongqiang Wang, Bimal Koirala, Yozen Hernandez, Matthew Zimmerman a Sean F. Brady, 26. května 2022, Science.
DOI: 10.1126/science.abn4213

Zdroj: aboelfe.com

Biohybridní mikroroboti na bázi bakterií E. coli, budou jednoho dne bojovat s rakovinou

TechnologieTOP 10
Obrázek 1. Bakteriální biohybridy nesoucí nanoliposomy (200 nm) a magnetické nanočástice (100 nm). Nanolipozomy jsou naplněny chemoterapeutickým DOX a fototermálním činidlem ICG a oba náklady jsou konjugovány s bakteriemi E. coli (2 až 3 um na délku) prostřednictvím interakcí biotin-streptavidin. 

Tým vědců z oddělení fyzické inteligence Institutu Maxe Plancka pro inteligentní systémy, zkombinoval robotiku s biologií tím, že vybavil bakterie E. coli umělými součástmi pro konstrukci biohybridních mikrorobotů. Za prvé, jak je vidět na obrázku 1., tým připojil několik nanolipozomů ke každé bakterii. Na svém vnějším kruhu tyto kulovité nosiče uzavírají materiál (ICG, zelené částice), který taje, když je osvětlen blízkým infračerveným světlem. Dále směrem ke středu, uvnitř vodného jádra, lipozomy zapouzdřují ve vodě rozpustné molekuly chemoterapeutického léčiva (DOX), napsal server PHYS.

Druhou složkou, kterou vědci k bakterii připojili, jsou magnetické nanočástice. Když jsou částice oxidu železa vystaveny magnetickému poli, slouží jako podpůrný prostředek pro tento již vysoce pohyblivý mikroorganismus. Tímto způsobem je snazší kontrolovat plavání bakterií – vylepšený design směrem k aplikaci in vivo. Mezitím je lano, které váže lipozomy a magnetické částice k bakterii, velmi stabilní a těžko rozbitný komplex streptavidinu a biotinu, který byl vyvinut před několika lety a popsán v článku Nature a je užitečný při konstrukci biohybridních mikrorobotů.

Bakterie E. coli jsou rychlí a všestranní plavci, kteří se mohou pohybovat materiálem od kapalin až po vysoce viskózní tkáně. Ale to není vše, mají také vysoce pokročilé schopnosti snímání. Bakterie jsou přitahovány chemickými gradienty, jako jsou nízké hladiny kyslíku nebo vysoká kyselost – obojí převládá v blízkosti nádorové tkáně. Léčba rakoviny injekcí bakterií v blízkosti je známá jako terapie nádorů zprostředkovaná bakteriemi. Mikroorganismy proudí tam, kde se nádor nachází, rostou tam a aktivují tak imunitní systém pacientů. Léčba nádorů zprostředkovaná bakteriemi je terapeutickým přístupem již více než století.

V posledních několika desetiletích vědci hledali způsoby, jak ještě více zvýšit superschopnosti tohoto mikroorganismu. Vybavili bakterie dalšími součástmi, které jim pomohou v boji. Přidání umělých komponentů však není snadný úkol. Ve hře jsou složité chemické reakce a na rychlosti hustoty částic nanesených na bakterie záleží, aby se zabránilo zředění. Tým ve Stuttgartu nyní zvedl laťku docela vysoko. Podařilo se jim vybavit 86 ze 100 bakterií jak liposomy, tak magnetickými částicemi.

Vědci ukázali, jak se jim podařilo externě řídit takové řešení s vysokou hustotou prostřednictvím různých kurzů. Nejprve úzkým kanálem ve tvaru L se dvěma kompartmenty na každém konci, s jedním nádorovým sféroidem v každém. Za druhé, ještě užší uspořádání připomínající drobné krevní cévy. Na jednu stranu přidali další permanentní magnet a ukázali, jak přesně ovládají mikroroboty nabité léky směrem k nádorovým sféroidům. A za třetí – jdeme ještě o krok dále – tým řídil mikroroboty přes viskózní kolagenový gel (připomínající nádorovou tkáň) se třemi úrovněmi tuhosti a pórovitosti, od měkké přes střední až po tuhou. Čím je kolagen tužší, čím pevnější je síť proteinových řetězců, tím obtížnější je pro bakterie najít cestu skrz matrici (obrázek 2). Tým ukázal, že jakmile přidá a magnetické pole, bakterie zvládnou navigovat celou cestu na druhý konec gelu, protože bakterie měly vyšší sílu. Kvůli neustálému zarovnání si bakterie našly cestu skrz vlákna.

Jakmile jsou mikroroboti nahromaděni v požadovaném bodě (nádorový sféroid), blízký infračervený laser generuje paprsky s teplotou až 55 stupňů Celsia, čímž spustí proces tání liposomu a uvolnění uzavřených léčiv. Nízká hladina pH nebo kyselé prostředí také způsobí, že se nanolipozomy otevřou – proto se léky uvolňují v blízkosti nádoru automaticky.

Foto: 1011266163/Science Advances
Obrázek 2. Schéma znázorňující bakteriální biohybridní mikroroboty magneticky vedené vláknitým prostředím. Bakteriální biohybridy mohou uvolnit své užitečné zatížení po ozáření NIR.

„Představte si, že bychom do těla pacienta s rakovinou vstříkli mikroroboty založené na bakteriích. Pomocí magnetu bychom mohli přesně nasměrovat částice směrem k nádoru. Jakmile nádor obklopí dostatek mikrorobotů, namíříme laser na tkáň a tím spustíme uvolňování léku. Nyní se nejen probudí imunitní systém, ale další léky také pomohou zničit nádor,“ říká Birgül Akolpoglu, Ph.D. student na katedře fyzické inteligence na MPI-IS. Je první autorkou publikace nazvané „Magneticky řiditelné bakteriální mikroroboty pohybující se ve 3D biologických matricích pro doručování nákladu reagující na podněty“, kterou spolu vedl bývalý postdoktorandský výzkumník na Oddělení fyzické inteligence Dr. Yunus Alapan. Byla zveřejněna v Science Advances dne 15. července 2022.

„Tato dodávka na místě by byla pro pacienta minimálně invazivní, bezbolestná, s minimální toxicitou a léky by rozvinuly svůj účinek tam, kde je to potřeba, a ne uvnitř celého těla,“ dodává Alapan.

„Biohybridní mikroroboti na bázi bakterií s lékařskými funkcemi by jednoho dne mohli účinněji bojovat s rakovinou. Je to nový terapeutický přístup, který není příliš vzdálen tomu, jak dnes rakovinu léčíme,“ říká prof. Dr. Metin Sitti, který vede oddělení fyzické inteligence a je posledním autorem publikace. „Terapeutické účinky lékařských mikrorobotů při vyhledávání a ničení nádorových buněk by mohly být značné. Naše práce je skvělým příkladem základního výzkumu, jehož cílem je prospět naší společnosti.“

Jaký byl život, než jsme se dozvěděli o bakteriích?

NovéZajímavosti

„Bylo léto roku 1880. Byl srpen. Páchlo to do nebes. Stoky byly odzátkované a všechna špína vytekla v povodni. K vidění byl veškerý odpad.“ Tak zněl článek ve francouzském deníku Le Figaro. Dílo, které údajně napsal spisovatel a kritik Émile Zola, i když to ve skutečnosti nenapsal on, Le Figaro pouze okopírovalo jeho styl, odkazuje na Velký smrad z roku 1880. Období od srpna do září, kdy Paříž zahalil strašlivý zápach a způsobil paniku z veřejného zdraví. Více o tom napsal server Britannica.

Pro Pařížana v roce 1880 zápach znamenal nemoc. Po městě se šířily obavy z epidemie, nepodložené zvěsti o rozsáhlé smrti a protesty občanů. V reakci na to vládní komise oznámila, že „tyto pachy „mohou“ představovat hrozbu pro veřejné zdraví“.

V době Velkého smradu převážil strach z kontaminace nově se rozvíjejících principů teorie bakterií v mysli veřejnosti. Trvalo to až do konce Velkého smradu, aniž by došlo k nějakému úmrtí, než Pařížané plně přijali zásadu teorie bakterií: „ tout ce qui pue ne tue pas, et tout ce qui tue ne pue pas “ („ne všechno, co smrdí, zabíjí, a ne všechno, co zabíjí, smrdí“). Když o 15 let později město zachvátil další nepříjemný zápach, zpravodajství a reakce veřejnosti tento zápach považovaly za vtip. Bakteriální teorie je naučila, že nepříjemný zápach sám o sobě nepředstavuje zdravotní riziko.

Bakteriální teorie, vyvinutá, ověřená a popularizovaná v letech 1850 až 1920, tvrdí, že některé nemoci jsou způsobeny invazí mikroorganismů do těla. Výzkum Louise Pasteura, Josepha Listera a Roberta Kocha přispěl k veřejnému přijetí kdysi matoucí teorie a dokazoval, že procesy jako fermentace a hniloba, stejně jako nemoci cholera a tuberkulóza, byly způsobeny bakteriemi. A protože Velký smrad nedoprovázely bacily, nemohlo to v žádném případě spustit epidemii.

Předtím, než byla teorie zárodků populárně pochopena, byly metody, jak se vyhnout nemocem a infekcím, založeny spíše na odhadech než na faktech. Ve starověkém Římě mohla spojitost nemoci s nepříjemnými pachy ovlivnit vytvoření složité infrastruktury, která měla do města přivádět čistou vodu a odvádět páchnoucí odpadní vodu samostatným potrubím. Starověký římský spisovatel Marcus Terentius Varro popsal své základní, ale ne zcela přitažené, pochopení toho, jak došlo ke kontaminaci v Res Rusticae, publikovaném v roce 36. Opatrnosti je třeba dbát i v okolí bažin, protože jsou zde chováni drobní tvorové, kteří nejsou očima vidět, kteří se vznášejí ve vzduchu a dostávají se do těla ústy a nosem a způsobují vážná onemocnění.

Přesto byly totální výpadky hygieny běžné. Ve Spojených státech během občanské války se uřezané končetiny směly hromadit vedle operačních stolů, když lékaři prováděli amputaci za amputací. Ještě v 19. století lékaři mezi jednou a druhou operací nestahovali oblečení potřísněné krví. Mytí rukou nebylo v nemocnici ani v domácnosti požadavkem a nesprávná likvidace odpadních vod vedla ke kontaminaci vody používané k pití, vaření a čištění.

Lidé neznalí teorie bakterií se nezajímali o hygienu. Jednoduše neznali správné způsoby, jak se chránit proti bakteriím. Po rozvoji a popularizaci bakteriologické teorie vedly účinné sanitační postupy k čistším domovům, nemocnicím a veřejným prostorům – a také k delší délce života pro lidi, kteří nikdy předtím nevěděli, jak se vyhnout nemoci.

Zdroj: Britannica

Mikrobiální komunity pomáhají lidem odolávat patogenům

TechnologieTOP 10

Výzkum z University of Minnesota a Mayo Clinic, publikovaný v Nature Communications, se snažil pochopit, jak mikrobiální komunity pomáhají lidem odolávat patogenům. Výzkumníci pozorovali, že kmeny bakterie Enterococcus faecalis (E. faecalis), běžné bakterie v gastrointestinálním (GI) traktu lidí, si navzájem signalizují během přenosu genů do střevního traktu zvířecích modelů. Když se E. faecalis dostane do nerovnováhy v těle, může způsobit infekci v GI traktu. Píše server phys.org.

„Zjistili jsme, že feromonová indukce v mikrokoloniích v GI traktu naznačuje, že adherentní mikrokolonie na povrchu střeva tvoří důležitou niku pro signalizaci mezi buňkami a přenos plazmidu,“ řekl Gary Dunny, profesor mikrobiologie a imunologie na U.S. M lékařská škola.

Studie zjistila, že:

  • plazmid pCF10 zvyšuje konkurenceschopnost bakterií, která nesouvisí s rezistencí na antibiotika 
  • intracelulární signální systém regulující funkce přenosu plazmidu v GI traktu a,
  • že malé bakteriální biofilmy na střevním povrchu fungují jako důležitá nika pro signalizaci a přenos plazmidu.

Tento výzkum prokázal nový účinek plazmidu na schopnost jeho hostitelské bakterie kolonizovat a přetrvávat v přirozeném prostředí, stejně jako důležitost komunikace mezi bakteriálními buňkami.

„Když má někdo bakteriální infekci, jsou antibiotika vhodná k léčbě. Zasahování do bakteriální signalizace může být užitečným přístupem k prevenci nebo léčbě nemocničních infekcí, aniž by se přímo zvyšovala odolnost vůči antibiotikům,“ řekl Dunny.

Vědci doporučují další studium využití genetických přístupů k dalšímu zkoumání mechanismů in vivo signalizace a přenosu plazmidu.

Zdroj: PHYS.org

Co říkají vědci o mimozemském původu života v meteoritu Orgei

TOP 10Zajímavosti

Názory vědců na původ zkamenělých bakterií a řas nalezených v meteoritu Orgei, který spadl na Zemi v 19. století, se různí. Specialisté ze Spojeného ústavu pro jaderný výzkum předpokládali, že jak samotný meteorit, tak mikroorganismy v něm nalezené jsou mimozemského původu. Odhady odborníků potvrzuje fakt, že ve zkamenělých pozůstatcích nejsou žádné sloučeniny, které se zachovaly tisíce let po rozpadu DNA a RNA.

Známý americký astrobiolog Richard Hoover si je jistý, že mikroorganismy by se ve vzorku nemohly množit bez přítomnosti vody, která by zase zničila meteorit. Řada odborníků je však k těmto argumentům skeptická: naznačují, že bakterie a řasy se do meteoritu dostaly již na Zemi, píše server russian.rt.com.

Jedním ze způsobů, jak se dozvědět o možné existenci mimozemského života, je studovat meteority, které spadly na Zemi. Tvrdí to Společný ústav jaderných výzkumů (SÚJV). Tam odborníci studují zkamenělé zbytky mikroorganismů nalezených v meteoritu Orgei.

V únoru 2022 vědci shrnuli výsledky studie a předložili řadu důkazů ve prospěch mimozemského původu stop života v kosmickém vzorku. JINR si je jistý, že tyto mikroorganismy pocházejí mimo naši planetu. Ne všichni kolegové z vědecké komunity však s tímto hodnocením souhlasí.

Připomeňme, že zmíněný meteorit vstoupil do zemské atmosféry na obloze nad Francií v roce 1864 a během letu explodoval. Většina úlomků dopadla poblíž vesnice Orgei. Nebeské těleso bylo následně odborníky klasifikováno jako uhlíkatý chondrit – kamenný meteorit s vysokým obsahem uhlíku a těkavých složek (voda, síra, vzácné plyny).

Pomocí skenovacího mikroskopu se vědcům z SÚJV podařilo v meteoritu odhalit vláknité a kokoidní bakterie, ale i rozsivky a prasinofyty a další zkamenělé mikroorganismy.

Jak již dříve agentuře TASS řekl jeden z autorů studie, mladší výzkumník z JINR Anton Ryumin, mezi organickými látkami nalezenými v meteoritu Orgei je jedna, která se nachází v pozemských sedimentárních horninách. Verze o pozemském původu tohoto meteoritu, podle které mohl být kdysi ze Země vyražen pádem asteroidu a v roce 1864 se jednoduše vrátit na naši planetu, se však nepotvrdila. Izotopové složení vzorku ukazuje, že není ani pozemského, ani měsíčního původu.

„Například v Orhei je velké množství struktur, které svou morfologií odpovídají bakteriím a eukaryotickým řasám, jejich hustota je velmi vysoká: na 1 metr krychlový. mm látky – od 1,5 do 2 tisíc kusů. V takovém počtu už po pádu růst nemohly. Na místě havárie byly odebrány vzorky půdy, ale nic takového se nenašlo,“ citovala agentura TASS Ryumina.

Mezi nalezenými bakteriemi byly nalezeny i fosilizované magnetotaktiky – mikroorganismy, které mohly vzniknout pouze na předmětu s magnetickým polem a vodou. Vědci nazývají magnetotaxí schopnost některých bakterií žijících ve vodním prostředí pohybovat se po siločarách magnetického pole Země nebo magnetu.

Vedoucí oddělení astrobiologie Laboratoře radiační biologie v SÚJV, akademik Ruské akademie věd Alexej Rozanov si je jistý, že výše zmíněné nálezy dokazují existenci mimozemského života. V rozhovoru s RT vědec připomněl, že bakterie jsou schopny vydržet vesmírné podmínky a blízko k nim jsou již vysoce organizované jednobuněčné organismy, protistové, jejichž pozůstatky se také nacházejí v meteoritech spolu s fosilizovanými zelenými řasami.

„Život se může pohybovat ve vesmíru, neexistují pro to žádné vážné překážky,“ poznamenal akademik.

Vědec vyjádřil přesvědčení, že dříve nebo později se na Marsu najdou primitivní mikroorganismy. A to ne na povrchu planety, ale pod ní.

„Takové předpoklady byly vysloveny opakovaně. A odborníci, kteří se problematikou vážně zabývají, už nepochybují, že život nevznikl na Zemi. Protože pro vznik života stačí RNA dostat se do správného prostředí. Například v montmorillonitu – to je taková hlína. Bylo objeveno ve vesmíru, takže neexistují žádné překážky pro vznik života ve vesmíru dříve, než k němu došlo na Zemi,“ zdůraznil Rozanov.

Vědci tvrdí, že mikroorganismy nebyly zavedeny do meteoritu poté, co spadl na Zemi. Důkazem této hypotézy je nepřítomnost organických dusíkatých sloučenin, které jsou součástí DNA a RNA – cytosinu a thyminu. Například u cytosinu je poločas rozpadu asi 17 tisíc let při 0 °C. Nepřítomnost thyminu a cytosinu v Orgea tedy naznačuje, že materiál meteoritu „nebyl kontaminován moderními žijícími nebo nedávno zemřelými pozemskými mikroorganismy,“ vysvětlují vědci.

S tímto názorem však nesouhlasí vedoucí katedry biologické evoluce Biologické fakulty Moskevské státní univerzity, profesor Ruské akademie věd, paleontolog Alexander Markov. V rozhovoru pro RT expert zdůraznil, že datování přítomností dusíkatých sloučenin ve vzorcích není nejspolehlivější metodou použitelnou zdaleka na jakýkoli objekt.

„Navíc: jak oni (autoři konceptu mimozemského původu mikroorganismů. – RT ) měří elementární složení tohoto meteoritu? Takovou funkci má rastrovací elektronový mikroskop – stanovení elementárního složení. Tato technika má ale mnohá úskalí, například je velmi snadné na povrch vzorku místo elementárního složení malého, pro vás zajímavého předmětu, omylem dostat složení horniny, která je pod ní. A v důsledku toho bude pozemské znečištění mylně považováno za něco „původního“ meteoritu,“ upřesnil Markov.

Podle vědce se zatím na mimozemských objektech nenašly žádné prokázané stopy života. Bylo možné detekovat pouze organické látky abiogenního původu – organické látky, které se tvoří ve vesmíru bez účasti živých bytostí. Takové látky se nacházejí v kometách a meteoritech.

Antropocentrický přístup

Verzi o mimozemském původu mikroorganismů nalezených v meteoritu Orgei obhajuje i americký astrobiolog Richard Hoover. Expert dlouhá léta pracoval pro NASA, vedl oddělení astrobiologie v George Marshall Space Flight Center. Nyní vědec pracuje v leteckém muzeu US Space & Rocket Center v Alabamě.

V článku publikovaném v roce 2011 Hoover poznamenal, že ačkoli mnoho ze sinic nalezených ve stopách meteoritů je odolných vůči vysychání, stále nejsou schopny se v tomto stavu množit. Zároveň se meteorit Orgei po pádu na Zemi nemohl nacházet ve vodním prostředí. Chemické složení vzorku je takové, že voda by jednoduše zničila jeho strukturu.

„Po příchodu meteoritů na Zemi nebylo možné tyto kameny ponořit do kapalné vody nezbytné pro růst moderních sinic, jinak by byly zničeny. Je jasně vidět, že mnoho vláken zobrazených na snímcích je zapuštěno do matrice meteoritového kamene. Vlákna sinic nalezená v těchto meteoritech se proto po příchodu meteoritů na Zemi nemohla vyvinout,“ shrnuje Hoover ve svém článku.

„Po příchodu meteoritů na Zemi nebylo možné tyto kameny ponořit do kapalné vody nezbytné pro růst moderních sinic, jinak by byly zničeny. Je jasně vidět, že mnoho vláken zobrazených na snímcích je zapuštěno do matrice meteoritového kamene. Vlákna sinic nalezená v těchto meteoritech se proto po příchodu meteoritů na Zemi nemohla vyvinout,“ shrnuje Hoover ve svém článku.

S tímto výkladem přitom řada odborníků nesouhlasí. Jak poznamenal Alexander Markov, poté, co byly v meteoritu Orgei nalezeny fosilie připomínající biologické pozůstatky, byla otázka jejich původu diskutována ve vážných vědeckých časopisech. Vědci však rychle dospěli k závěru, že tyto objekty pronikly meteoritem poté, co dopadly na Zemi.

„Vědecká diskuse tím skončila, ačkoli někteří odborníci ve Spojených státech a Rusku se tímto tématem stali fascinovaní a věří v cizí povahu těchto struktur,“ řekl Markov.

Zdroj: russian.rt.com

Přehled ochrany osobních údajů

Tyto webové stránky používají soubory cookies, abychom Vám mohli poskytnout co nejlepší uživatelský zážitek. Informace o souborech cookie se ukládají ve vašem prohlížeči a plní funkce, jako je rozpoznání, když se na naše webové stránky vrátíte a pomáhají našemu týmu pochopit, které části webových stránek považujete za nejzajímavější a nejužitečnější.


Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276