Mikrobiológov by odbremenil od doterajších náročných predpisov pre uznanie oficiálneho názvu nového druhu.
Rastúce mikroorganizmy v Petriho miskách. Zdroj: iStockphoto.com
Prokaryoty sú jednobunkové organizmy, napríklad baktérie, ktoré sú vo veľkom zastúpené na celom svete. Existujú v oceánoch, pôde, extrémnych podmienkach, akými sú horúce pramene, nachádzajú sa dokonca aj vnútri iných organizmov vrátane ľudí.
Stručne povedané, sú všade a vedci na celom svete pracujú na ich kategorizácii. S nárastom environmentálneho sekvenovania a metagenomiky, v ktorej je všetka DNA zo vzoriek vzduchu, vody, tráviaceho traktu zvieraťa alebo iného prostredia sekvenovaná a porovnávaná s DNA v existujúcich databázach, došlo k exponenciálnemu nárastu mikrobiálnych sekvencií DNA, ktoré nepatria žiadnemu známemu mikroorganizmu. Väčšine z nich však, bohužiaľ, chýba meno.
Nový systém pomenovávania mikroorganizmov s názvom SeqCode a jeho registračný portál by mohol pomôcť mikrobiológom efektívne kategorizovať a komunikovať s inými vedcami o obrovskom počte identifikovaných, ešte nekultivovaných druhov.
„Myslím si, že program SeqCode je vzhľadom na obrovský pokrok v genetike pri analýze mikroorganizmov dnes pre mikrobiológiu nevyhnutný,“ hovorí Edward Moore, mikrobiológ z Göteborskej univerzity.
Baktérie, mikroorganizmy a vírusy. Zdroj: iStockphoto.com
- Spoločným znakom prokaryotických buniek je jadro bez jadrovej membrány.
- K prokaryotickým mikroorganizmom patria baktérie a archeóny.
- Archeóny sú najstaršie organizmy na Zemi a ich existencia sa odhaduje na viac ako 3,5 miliardy rokov.
Pomenovávanie nových druhov bol problém
Do dnešného dňa bolo len menej ako 0,2 percenta známych prokaryotov formálne pomenovaných, pretože súčasné predpisy Medzinárodného kódexu nomenklatúry prokaryotov (ICNP) vyžadujú, aby vedci vypestovali nové druhy v laboratóriu a následne odovzdali „typovú“ kultúru, živú alebo zmrazenú vzorku mikróba, aspoň do dvoch svetových bánk, kde by slúžila na osvedčenie identity. Okrem iného kódex vyžaduje aj oficiálny popis vo vedeckom časopise, ktorý musí byť akceptovaný Medzinárodným časopisom pre systematickú a evolučnú mikrobiológiu.
Problém je však i pri druhoch, napríklad pri chlamýdiách a im príbuzných organizmoch, ktoré nie je možné pestovať, skladovať ani distribuovať ako čisté kultúry, a preto v súčasnosti nemajú ani oficiálne meno.
Tím SeqCode vyvinul program ako odpoveď na niektoré z týchto problémov. „Potrebovali sme niečo jednoduchšie v porovnaní s protokolom ICNP,“ vysvetľuje William Whitman, mikrobiológ z Univerzity v Georgii, ktorý stál na čele vývoja SeqCode.
Takmer 850 vedcov z viacerých vedeckých disciplín a z viac ako 40 krajín sveta sa v roku 2021 zúčastnilo na sérii online workshopov s cieľom vyvinúť nový program SeqCode, ktorý používa ako základ pre pomenovanie mikroorganizmov údaje o ich genómovej sekvencii. „Nový program poskytne výskumu a širšej komunite spoločný, systematicky organizovaný jazyk pre všetky prokaryoty, ktorý je podporovaný databázou genómových údajov,“ uvádza Whitman.
Ako systém funguje
Výskumníci, ktorí uložili a zverejnili sekvenciu DNA nového prokaryotického organizmu, podajú žiadosť prostredníctvom webovej stránky SeqCode. Výhodou je, že autori nevyžadujú dodať žiadnu kultúru. Systém automaticky skontroluje, či je sekvencia jedinečná tým, že prejde existujúce databázy. SeqCode bude tiež vyžadovať, aby sa názov, ktorý vedci navrhnú, riadil určitými pokynmi – napríklad aby bol uvedený vo vedeckej publikácii (navrhovatelia musia uviesť citáciu) a dodržiaval štandardizované postupy latinského pomenovania.
Niektorí vedci uznávajú potrebu vyriešiť narastajúci problém s pribúdajúcimi novými druhmi, ale nemyslia si, že je praktické priraďovať tisícom mikróbov úplné názvy odvodené z latinčiny kvôli namáhavej práci, ktorá s tým súvisí. Namiesto toho uprednostňujú číselný klasifikačný systém.
Zatiaľ bude starý a nový systém pomenovávania fungovať paralelne, takže mikrobiológovia môžu použiť ktorýkoľvek z nich, ale Whitman dúfa, že sa nakoniec spoja do jedného.
Zdroj: DOI: 10.1038/s41564-022-01214-9, UNVL, KPE, Science
