Microbiologul Thomas Brock a murit pe 4 aprilie, la vârsta de 94 de ani, din cauza complicațiilor după o cădere. Descoperirea de către el de bacterii termofile în Parcul Național Yellowstone în 1966 a revoluționat biologia și a permis în cele din urmă dezvoltarea de teste pentru urme ADN și COVID-19.

Activitatea geotermală găsită în parc este legată de supervulcanul Yellowstone și de camera sa subterană de magmă, care încălzește apele subterane. Principalele câmpuri geotermale cu izvoare și gheizere sunt chiar în interiorul calderei vulcanice, dar nu au avut loc erupții majore în ultimii 70.000 de ani. Din 1965 până în 1975, Brock a efectuat cercetări de teren și de laborator privind microorganismele termofile din izvoarele termale ale parcului, finanțate printr-un grant de la National Science Foundation.

De la bacterii la testul PCR

Dintr-un eșantion de bacterii roz colectate din Mushroom Spring, Brock și studentul universitar Hudson Freeze au izolat un organism care trăia la peste 70°C, pe care l-au numit Thermus aquaticus în 1967. Mai târziu, Brock a descoperit o bacterie similară care trăia în sistemul de apă caldă al unei clădiri din campusul Universității Indiana, unde lucra.

Descoperirea microorganismelor termofile, organisme care prosperă la temperaturi cuprinse între 41 și 122°C, a contrazis ipoteza obișnuită potrivit căreia viața nu ar putea exista la temperaturi atât de ridicate. La acea vreme, oamenii de știință credeau că temperaturile de peste 50°C ar provoca daune ireversibile codului genetic stocat în interiorul unei celule. Au descoperit că T. aquaticus produce o anumită enzimă pentru a repara și copia ADN-ul său la temperaturi ridicate. Au numit molecula enzimei rezistente la căldură Taq ADN polimerază.

Capacitatea lui T. aquaticus de a tolera căldura ridicată a făcut, 20 de ani mai târziu, posibilă inventarea unei proceduri numite reacție de polimerizare în lanț (PCR).

În 1976, biologul celular Alice Chien a studiat și a reprodus structura moleculară a lui Taq. Un deceniu mai târziu, biochimistul Kary Mullis a folosit Taq pentru a crea metoda PCR. PCR este utilizat pentru a copia și amplifica rapid urmele ADN și astăzi este una dintre cele mai utilizate tehnici în criminalistică, paleogenetică, biologie moleculară și cercetare biomedicală. PCR este, de asemenea, necesară pentru a testa pacienții, suprafețele și obiectele, pentru prezența urmelor genetice ale coronavirusurilor precum SARS-CoV-2, ajutând la combaterea pandemiei.

În foto: Thomas Brock (The Scientist)