APHΣ ΠATPINΟΣ «Διάβασαν» το DΝΑ τοξικών μικροβίων!

Στο Ινστιτούτο Γονιδιώματος στην Καλιφόρνια, οι επιστήμονες μελέτησαν τα μυστικά των μικροβίων που ζουν σε ένα από τα πιο τοξικά περιβάλλοντα του πλανήτη. Το εργαστήριο του Άρη Πατρινού (κάτω) συνεχίζει το έργο που ξεκίνησε με τη χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, μεταφέροντας την τεχνογνωσία του σε περιβαλλοντικές έρευνες

Δύο βουνά της Αμερικής βρίσκονται στην επικαιρότητα αυτό τον καιρό, για
διαφορετικούς λόγους το καθένα. Το ένα έγινε διάσημο χάρη στο Χόλιγουντ. Το
άλλο, παρότι κοντά στο Χόλιγουντ, είναι άγνωστο στους πολλούς, αλλά στον
επιστημονικό κόσμο ξεπερνά τη λάμψη των κινηματογραφικών αστέρων.

Οι περισσότεροι έχουν ακούσει μόνο για το Παγωμένο Βουνό στη Βόρεια Καρολίνα.
Με τις ιστορίες που κρύβει από τον αμερικανικό εμφύλιο, τράβηξε την προσοχή
των παραγωγών και στάθηκε η πηγή έμπνευσης για την ομώνυμη ταινία. Το δεύτερο
ελάχιστοι το ξέρουν και κανείς δεν θα το δει στη μεγάλη οθόνη. H αξία του
όμως, για τους επιστήμονες τουλάχιστον, είναι πολύ μεγαλύτερη. Το Σιδερένιο
Βουνό στην Καλιφόρνια κίνησε την περιέργεια κορυφαίων επιστημόνων, όχι για την
ομορφιά του, αλλά γιατί στα σωθικά του κρύβει το πιο καταστρεπτικό ορυχείο
στον πλανήτη. Κατεβαίνοντας στα έγκατα του εγκαταλελειμμένου ορυχείου, οι
ερευνητές κατόρθωσαν ένα νέο σημαντικό επίτευγμα στον συναρπαστικό κόσμο του
DNA.

Οι επιστήμονες κατάφεραν να χαρτογραφήσουν το γονιδίωμα πολλών
μικροοργανισμών που ζουν μαζί στο ορυχείο και αναπτύσσονται μέσα στα τοξικά
απόβλητα. Αποκωδικοποιώντας τα μυστικά των μικροβιακών οργανισμών, ελπίζουν να
βρουν τρόπους να καταπολεμήσουν την τοξικότητα σε αντίστοιχες περιπτώσεις –
πρόβλημα που αντιμετωπίζουν με παλιά ρυπογόνα ορυχεία πολλές χώρες.

Ο καθαρισμός του περιβάλλοντος είναι ένας από τους κυριότερους στόχους του
φιλόδοξου προγράμματος του Γραφείου Βιολογικών και Περιβαλλοντικών Ερευνών στο
αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας, διευθυντής του οποίου είναι ο κ. Άρης
Πατρινός. «Το περιβάλλον του τοξικού ορυχείου παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον
για δύο λόγους: Εκεί βρίσκονται λίγοι μόνο από τους πιο σθεναρούς
μικροοργανισμούς και έτσι μπορούμε να μελετήσουμε μία πιο λιτή εκδοχή ενός
μικροβιακού οικοσυστήματος. Αν κατανοήσουμε πώς επιβιώνουν και αναπτύσσονται
στο τοξικό περιβάλλον, μπορούμε να βρούμε τρόπους να τα στρέψουμε εναντίον των
τοξικών και να τα χρησιμοποιήσουμε για να καθαρίσουμε το τοπίο», εξηγεί ο
Έλληνας επιστήμονας στα «NEA».

H χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, που ολοκληρώθηκε πέρυσι,
έδωσε το έναυσμα στους ερευνητές να εφαρμόσουν τη νέα γνώση σε άλλους τομείς
της φύσης και της ζωής. Το πρόγραμμα για τον καθαρισμό του περιβάλλοντος είναι
ένα από τα νέα ερευνητικά τμήματα που συνεχίζουν το μεγάλο έργο. Ο κ. Πατρινός
δεν κρύβει τον ενθουσιασμό του για τη νέα ανακάλυψη: «Είναι πιο συναρπαστική
ακόμα κι από το πρόγραμμα για το ανθρώπινο γονιδίωμα».

Στην έρευνα συνεργάστηκαν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Μπέρκλεϊ και το
Ινστιτούτο Γονιδιώματος στην Καλιφόρνια, που υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας.
H δουλειά τους δημοσιεύεται στην ηλεκτρονική έκδοση του επιστημονικού
περιοδικού «Nature». Εξάγοντας μικροοργανισμούς που ζουν βαθιά στο ορυχείο,
δεκάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, διάβασαν το γονιδίωμά τους.
«Αυτό ανεβάζει τη μελέτη φυσικών βιογεωχημικών συστημάτων σε άλλο επίπεδο»,
αναφέρει η Τζιλ Μπάνφιλντ, επικεφαλής της επιστημονικής ομάδας. Τα μικρόβια
κολυμπούσαν σε ένα εξαιρετικά τοξικό υγρό γεμάτο σίδηρο, χαλκό, ψευδάργυρο και
αρσενικό. Το ορυχείο αυτό έκλεισε το 1963. Ρύπαινε τη γύρω περιοχή και ένα
μεγάλο ποτάμι με έναν τόνο τοξικών μετάλλων κάθε μέρα, μέχρι πριν από 10
χρόνια, όταν ξεκίνησαν εργασίες καθαρισμού του.

Άλλο επίσης σημαντικό στοιχείο στην ιστορία είναι πως πρόκειται για την πρώτη
φορά που επιστήμονες καταφέρνουν να χαρτογραφήσουν το DNA πολλών οργανισμών
από δείγματα που συλλέγουν από τη φύση και δεν καλλιεργούν στο εργαστήριο.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα ευρήματα φανερώνουν πως τα βακτήρια και άλλα
μικρόβια λειτουργούν συλλογικά.

Προγράμματα σε εξέλιξη

Οι προσπάθειες των επιστημόνων να διαβάσουν το DNA ενός ολόκληρου
οικοσυστήματος ταυτόχρονα είναι ενδεικτικές των προθέσεων πολλών ερευνητικών
προγραμμάτων που βρίσκονται σε εξέλιξη. Ένα από τα πιο φιλόδοξα είναι το
ταξίδι του Κρεγκ Βέντερ, από τους πρωτεργάτες της χαρτογράφησης του ανθρώπινου
γονιδιώματος, στα νησιά Γκαλαμπάγκος για τη μελέτη της μοναδικής τους φύσης.

«H ιδέα μας είναι να διαβάσουμε ολόκληρο το DNA που κρύβεται σε μία σταγόνα
θαλασσινού νερού ή σε ένα γραμμάριο χώματος», εξηγεί ο κ. Πατρινός, που
συνδιοργάνωσε το ταξίδι. «Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστές, να
συναρμολογήσουμε το DNA που βέβαια προέρχεται από γονιδιώματα πολλών μορφών
ζωής. Και να μπορέσουμε να ανακαλύψουμε αυτές τις μορφές ζωής από ολόκληρο το
συναρμολογημένο γονιδίωμα ή από τμήματά του. Έτσι, θα καταγράψουμε με νέες
μεθόδους τη βιοποικιλότητα σε διάφορα οικοσυστήματα. Κι αν τα βάλουμε σε μία
χρονολογική σειρά ή τα συγκρίνουμε μεταξύ τους θα μάθουμε πολλά που δεν
ξέρουμε για την ποικιλία και την εξέλιξη των ειδών».

LINK

http: //www.doegenomestolife.org/