Ученые обнаружили новые компоненты микробиома человека – "обелиски"

Содержание:

• Что представляют собой "обелиски"
• На что похожи "обелиски"
• Как нашли "обелиски"
• Какую роль "обелиски" могут играть в микробиоме человека

Что представляют собой "обелиски"

Посвященное им исследование недавно было опубликовано на сайте препринтов bioRxiv. "Мы выяснили, что «обелиски» образуют отдельную филогенетическую группу (филогенетическая классификация бактерий основана на идее создания системы прокариот, отражающей родственные отношения между группами бактерий и историю их эволюционного развития. – «Профиль») без обнаруживаемой последовательности или структурного сходства с известными биологическими агентами", – отмечают авторы исследования.

Ученые обнаружили крошечные кусочки РНК (рибонуклеиновой кислоты) – даже меньшие, чем вирусы, которые колонизируют бактерии внутри кишечника и рта человека.

Как отмечается в публикации в журнале Nature, эти фрагменты генетического материала слишком малы, чтобы считаться стандартной формой жизни. Они являются одними из самых маленьких известных элементов для передачи информации, которую может "прочитать" клетка. При этом последовательности, которые они кодируют, – новые для науки.

На что похожи "обелиски"

"Обелиски", как считают авторы исследования, представляют собой ранее не описанный учеными класс вироидоподобных элементов. Вироиды – это инфекционные агенты, представляющие собой небольшие кольцевые, как правило одноцепочечные, молекулы РНК. Вироиды, в отличие от вирусов, не имеют белковой оболочки и состоят лишь из инфекционной молекулы РНК. Также эти структуры намного меньше вирусов. В исследованиях последних лет сообщается о вироидоподобных элементах у ряда животных и грибов. Также ученые полагают, что они могут присутствовать в бактериях.

"Обелиски" представляют собой сплюснутые кольцевые РНК. Причем эти "кольца" свернуты в стержнеобразные структуры.

Как нашли "обелиски"

Биохимик из Стэнфордского университета (США) Иван Жёлудев и его коллеги воспользовались характерной кольцевой РНК вироидов для поиска аналогичных элементов в базах данных РНК из стула человека. И там исследователи нашли "обелиски".

Хотя они имеют ту же форму, что и многие вироиды, их генетические последовательности значительно отличаются. Это означает, что "обелиски" составляют отдельную, но родственную группу, отмечают эксперты.

В дальнейшем было выявлено множество "обелисков" в образцах стула, взятых у людей с разных континентов. Также исследователи обнаружили присутствие этих элементов почти в 10% образцов микробиоты кишечника и полости рта, которые были собраны у 472 человек.

Какую роль "обелиски" могут играть в микробиоме человека

Пока у ученых нет ответа на этот вопрос. Компоненты микробиома, включая бактерии, грибы и другие организмы, существуют в равновесии, отмечает комментирующая исследование вирусолог Анамария Буткович (Anamarija Butković) из Института Пастера в Париже. "Интересно подумать, что там делают «обелиски» и как они могут повлиять на весь этот баланс", – добавляет специалист.

Возможно, хотя бы частичный ответ на этот вопрос может дать бактерия Streptococcus sanguinis, у которой исследователи обнаружили "семейство обелисков". Эта грамположительная анаэробная бактерия присутствует в ротовой полости людей и является частью зубного налета.

Streptococcus Sanguinis легко выращивать. Буткович предполагает, что ученые смогут использовать эти бактерии для поиска ответов на вопросы, как размножаются "обелиски", как они влияют на бактерии и какую роль играют их белки. Некоторые ученые предполагают, что вироиды являются предшественниками всей жизни на Земле, отмечает вирусолог.