Дослідники виявили в бактеріях, що вловлюють метан, чужорідну ДНК. Вони вважають, що «генна модифікація» відбулася при поглинанні інших мікроорганізмів.
У 2021 році команда дослідників з Національної лабораторії ім. Лоуренса в Берклі виявила всередині бактерії під назвою Methanoperedens, що споживає метан структури ДНК, які збільшують швидкість метаболізму парникового газу. Ці елементи, які вчені назвали боргами, містять гени, асимільовані від інших організмів.
Дослідники вивчають, як мікроби впливають на великомасштабні екологічні процеси і як, навпаки, кліматичні зміни впливають на мікробіом планети. Для цього вони беруть зразки мікробів в різних середовищах. Вчені вивчають зібрані зразки, щоб побачити, які гени мікроби використовують для виживання і як це впливає на глобальні цикли ключових елементів, таких як вуглець, азот і сірка.
У своєму дослідженні мікробіологи аналізують як генний матеріал самої клітини, так і портативні ДНК — позахромосомні елементи, які переносять гени між бактеріями, археями і вірусами.
Вивчаючи зразки Methanoperedens з грунту сезонного заболоченого басейну в Каліфорнії, вчені виявили новий тип позахромосомних елементів. На відміну від найбільш популярних кільцевих плазмід, це дуже довгі і лінійні структури. ДНК таких елементів становить до третини загальної довжини генома бактерії. Вчені назвали такі елементи “боргами”.
Всього було виявлено 19 різних видів боргів, частина з яких кодує всі необхідні клітинні механізми, щоб самостійно поїдати метан. Дослідники вважають, що ці елементи виникли в результаті асиміляції бактеріями різних мікроорганізмів і можуть використовуватися для транспорту генетичного матеріалу між клітинами.
Дослідники показали, що збільшення кількості боргів у клітині призводить до інтенсифікації поглинання метану. Це означає, що подібні структури можна використовувати для створення контрольованих колоній бактерій, які будуть витягувати надлишок парникового газу з атмосфери і боротися з глобальним потеплінням. Крім того, автори роботи сподіваються, що, проаналізувавши процеси перенесення ДНК за допомогою боргів, можна буде створити нову технологію генної інженерії.