Появились ошеломительные данные о новом мировом открытии, которое сделала международная команда исследователей. В ротовой полости и кишечнике человека найдены ранее неизвестные вирусоподобные микроструктуры, которые имеют форму «обелисков».
Статья учёных размещена на сервере препринтов bioRxiv (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.20.576352v1) и пока не прошла рецензирование, но о ней пишет авторитетный журнал Nature. Называется она «Viroid-like colonists of human microbiomes» и над ней работал большой коллектив авторов.
Исследователи из Стэндфордского университета совместно с коллегами из Испании и Канады впервые описали ранее неизвестные вирусоподобные микроструктуры, обнаруженные в кишечнике и ротовой полости человека. Учёные назвали их «обелисками» — из-за их структуры, похожей на палочку. Сообщается, что это нечто среднее между вирусами и вироидами — вирусоподобными частицами, которые значительно меньше вирусов по размеру, и вызывают различные болезни растений. «Обелиски» формой на них похожи, однако их генетическая последовательность совсем иная и образует кольцевую сборку генома размером РНК ≈ 1 кб. Последовательность РНК кодирует их специфическую форму и имеет дополнительные открытые рамки считывания, кодирующие новое суперсемейство белков.
Также издание ссылается на молекулярного генетика, профессора Стэндфордского университета и нобелевского лауреата Эндрю Файера и его аспиранта Ивана Желудева, которые разработали сложное программное обеспечение для поиска ранее неизвестных генетических последовательностей. С его помощью учёные проанализировали огромный массив данных для секвенирования геномов микробов, обитающих в человеческом организме. Так и был найден новый класс загадочных микроструктур. Было обнаружено, что «обелиски» образуют свою отдельную микробиологическую группу, не имеющую сходства с ранее известными микробиологическими структурами. Кроме того, «обелиски» обнаружены примерно в 7% проанализированной микробиоты кала (у 29 из 440) и примерно в 50% проанализированной микробиоты полости рта (у 17 из 32). Состав «обелисков», по-видимому, различается в разных анатомических участках и способен длительно сохраняться в стабильном состоянии, причем в одном случае наблюдалось длительное присутствие более 300 дней.
Крупномасштабные поиски выявили 29 959 обелисков (сгруппированных с 90% нуклеотидной идентичностью). Причем находили их у людей на семи континентах Земли и в различных экологических нишах (нациях, расах, возрастах и полах). Всего было обследовано 472 человека и выявлено почти 30 тысяч различных видов этих «обелисков».
В теле человека живёт колоссальное количество бактерий, вирусов, грибов и других микроорганизмов. Считается, что их совокупный вес составляет около 3 килограмм (читайте здесь). Время от времени учёные обнаруживают в нашей микробиоте новые штаммы уже известных микробов, но вот заявление об открытии совершенно нового класса существ тянет на сенсацию. Учёные говорят, что эти фрагменты генетического материала — крошечные кусочки РНК — совершенно новые для науки. Они слишком малы, чтобы считаться стандартной формой жизни, и, вообще, это один из самых маленьких известных элементов для передачи информации, которую способна прочитать клетка.
Самое интересное, что исследователи пока не понимают, как «обелиски» влияют на здоровье человека, в каких механизмах участвуют. Их роль остаётся загадкой. Известно лишь, что они способны менять генетическую активность бактерий-хозяев. Ответ может дать обычная бактерия Streptococcus sanguinis, которая обитает во рту человека и является частью зубного налёта. Как раз в её штаммах учёные обнаружили специфическую популяцию «обелисков».
Поскольку эту бактерию легко выращивать в лабораторных условиях, биологи надеются провести ряд экспериментов, чтобы узнать, как размножаются «обелиски», как они воздействуют на бактерии, какую роль играют в балансе микробиоты. Учитывая, какую огромную роль играет микробиота в организме (почитать можно здесь), влияние на неё этих «обелисков» может иметь существенное значение для здоровья всего организма человека. Более того, учёные предполагают, что эти биологические структуры, как и родственные им вироиды, могут оказаться предшественниками всей жизни на Земле. Иначе говоря, сначала появились «обелиски», а уже потом — микроорганизмы и макроорганизмы.