Unutar mlečnih zuba dečaka iz severnog Sibira otkrivena je DNK adenovirusa C koja se sačuvala 31.600 godina u permafrostu.

Permafrost je trajno smrznuto tlo i jedna četvrtina severne hemisfere je njime pokrivena. Usled klimatskih promena i zagrevanja naše planete, permafrost se nepovratno odmrzava i oslobađa organske materije koje su bile zamrznute do milion godina. Većina se razlaže na ugljen-dioksid i metan, dodatno pojačavajući efekat staklene bašte. Jedan deo ove organske materije čine i oživljeni ćelijski mikrobi (prokarioti, jednoćelijski eukarioti) kao i virusi koji su ostali neaktivni od praistorije.

Na dva mlečna zuba starosti 31.600 godina iz ledenog Sibira pronađena je DNK najstarijeg poznatog virusa kod ljudi – adenovirus C. Virus je star možda čak 700.000 godina, a ljudi se od njega danas razboljevaju.

Adenovirusi su DNK virusi, iz porodice Adenoviridae. Kod dece najčešće izazivaju zapaljenja gornjih disajnih puteva, ali neretko zahvataju i donje disajne puteve, digestivni trakt, limfne čvorove, mokraćne organe i oči. Infekcije disajnih puteva najčešće su tokom jeseni i zime. Jako je zanimljivo da su naučnici detektovali ovaj virus kod drevnih ljudi.

Međunarodni tim naučnika analizirao DNK virusa

Otkriće 31.600 godina starog virusa iz Sibira objavljeno je na naučnom portalu „bioRxiv“, a istraživački projekat je vodila grupa naučnika iz Danske, Rusije, Australije, Velike Britanije i Švedske.

Naučnici sa Univerziteta u Kopenhagenu odigrali su ključnu ulogu u spajanju teško fragmentirane DNK virusa. Što je uzorak stariji to će se DNK iz patogenih mikroorganizama koji je nekada sadržavao više degradirati, posebno ako je materijal bio na toplom i vlažnom mestu.

Međutim, postoje izuzeci, uključujući donekle kosti, a posebno zube, koji u nekim slučajevima mogu da zadrže virusnu i bakterijsku DNK koja se može analizirati veoma dugo, jer gleđ deluje kao zaštitni omotač od zuba vremena. Za njihovu očuvanost su jako ključni uslovi sredine, u ovom slučaju niske temperature, poput onih u Sibiru.

DNK virusa u mlečnim zubima drevnog dečaka

Dva mlečna zuba, drevnog čoveka su postavila novi svetski rekord, jer su pokazala da skrivaju DNK iz patogenog virusa koji je već bio rasprostranjen i napadao ljudska bića pre 31.600 godina. Prethodni rekord za analizu DNK iz mikroorganizma koji može izazvati bolest kod ljudi bio je „samo“ oko 10.500 godina. To je bila DNK iz hepatitisa B koji je detektovan u dva skeleta iz kamenog doba, prvi je iz današnje Rusije, a drugi iz Belgije.

Celokupnu istragu, u stvarnosti je u pitanju sastavljanja džinovske slagalice od ultra-malih, visoko fragmentovanih delova DNK – vodili su naučnici iz GeoGenetičkog centra Lundbek fondacije na Univerzitetu u Kopenhagenu (KU).

Iskopavanje naselja na reci Jana u severnom Sibiru otkrilo je širok spektar kulturnih artefakata, uključujući i lepo izrađene alate napravljene od rogova životinja plena. Kada su najstariji slojevi lokaliteta datirani, otkriveno je da su se ljudi ovde naselili pre 31.600 godina, i da su živeli od lova na runaste mamute i one vrste nosoroga koje su bile prisutne u sibirskoj fauni tog vremena.

Najstariji sloj Jane, koji je bio zaštićen permafrostom, sadržao je jedine ostatke ljudi: tri mlečna zuba.

Ispostavilo se da su dva zuba bez korena potiču od dva dečaka. DNK u njima je bio tako dobro očuvana da su istraživači uspeli da dobiju potpunu sliku genoma oba dečaka.

Analiza drevne DNK pokazala je virusnu DNK u naslagama kalcijuma na zubu. Nju je otkrila Sofi Holtsmark-Nielsen. Kada je pomno pregledala uzorke otisaka iz dva mlečna zuba, naišla je na humani adenovirus C (tipovi HAdV-C1 i HAdV-C2).

Homo sapiens je dobio virus od neandertalca?

Pomalo iznenađujuće poređenje je pokazalo da su stari uzorci iz Sibira i moderne verzije humanog adenovirusa C veoma slični.

„Adenovirus je prvi put izolovan 1953. godine, tako da najstariji uzorci modernih verzija virusa datiraju samo oko 70 godina. Kada pogledate mutacije koje je virus prošao u ovom kratkom vremenskom periodu, vaša neposredna pretpostavka može biti da je u pitanju mlad virus. Ali nije”, rekla je Sofi.

Tim koji stoji iza naučnog rada pokušao je da proceni starost ljudskog adenovirusa C koristeći napredni matematički model koji može da stvori filogenetsko stablo – takozvano evoluciono drvo. Ova kalkulacija navodi da adenovirus može biti star i do 700.000 godina. U tom slučaju je možda nastao među nekim od ranih predaka ljudske loze.

„Moglo bi se zamisliti da su savremeni ljudi, Homo sapiensi, prvobitno dobili ljudski adenovirus C od neandertalaca. Poznato je da su postojala deljenje gena između Homo sapiensa i neandertalaca pre oko 70.000 godina“, zaključila je Sofi Holtsmark Nilsen.

Adenovirus može biti koristan virus

Postoji veliki broj različitih adenovirusa. Neki napadaju životinje, dok drugi napadaju ljude. Adenovirus je prvi put izolovan 1953. godine i od tada se veoma intenzivno proučava. Danas se adenovirus koristi u proizvodnji nekih vakcina kao takozvani vektor, odnosno kao neka vrsta „kamiona“ za transport vakcine.

• Naučnici znaju ko je nosio ovaj privezak pre 25.000 godina na osnovu drevne DNK
• Kuga je potekla iz Egipta. Mit ili stvarnost?
• Najstariji poznati soj kuge pronađen je kod čoveka pre 5.000 godina

Virus se takođe koristi u ovu svrhu sa određenim vakcinama protiv COVID-19, uključujući vakcinu Astra Zeneca. Verzija adenovirusa koja se koristi kao vektor u vakcinama protiv COVID-19 nije identična tipovima adenovirusa pronađenim u drevnim mlečnim zubima iz Sibira.

Adenovirus se takođe koristi kao vektor u genskoj terapiji, za postavljanje određenih svojstava u ćelije. Konačno, adenovirus se takođe koristi kao istraživačko sredstvo kada se sprovode eksperimenti koji uključuju genetsku manipulaciju.