Создать аккаунт
Главная » Наука и технологии » В бактериях кишечника человека обнаружены новые вирусоподобные сущности

В бактериях кишечника человека обнаружены новые вирусоподобные сущности

0



Фото из открытых источников
Собирая и анализируя огромное количество генетических последовательностей растений, животных и микробов, биологи продолжают сталкиваться с сюрпризами, в том числе с такими, которые могут бросить вызов самому определению жизни. Последний из них, о котором сообщалось на этой неделе в препринте, представляет собой новый вид вирусоподобной сущности, населяющей бактерии, обитающие во рту и кишечнике человека. Эти «обелиски», как их назвала открывшая их команда Стэнфордского университета, имеют геномы, по-видимому, состоящие из петель РНК, а принадлежащие им последовательности были обнаружены по всему миру.
 
Другие учёные в восторге от появления обелисков. «Это безумие», — говорит Марк Пайфер, биолог по вопросам клеток и развития из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. «Чем больше мы смотрим, тем больше безумных вещей мы видим».
 
Пока неизвестно, влияют ли обелиски на здоровье человека, говорит Мэтью Салливан, интегративный биолог из Университета штата Огайо, но они могут изменить генетическую активность своих бактериальных хозяев, что, в свою очередь, может повлиять на человеческие гены.
 
Большинству людей РНК, или рибонуклеиновая кислота, известна как альтер-эго ДНК, перенося рецепты производства белка, закодированные в гене на основе ДНК, на молекулярные «кухни» за пределами клеточного ядра, которые связывают воедино аминокислоты белка. Но более 200 вирусов, в том числе вызывающих грипп, Эболу и COVID-19, обходят ДНК, имея геномы, состоящие только из РНК. Их геномы включают последовательности, кодирующие белки, составляющие вирусную оболочку, и рибозимы — ферменты, которые позволяют вирусу копировать свою исходную РНК, оказавшись внутри клетки.
 
Ученые до сих пор спорят о том, живы ли вирусы — они не могут размножаться независимо от молекул клетки-хозяина, — но существуют еще более простые «существа». В начале 20 века фитопатологи столкнулись с вироидами, представляющими собой инфекционную петлю РНК без типичной белковой оболочки вирусов. Похоже, что геномы вироидов вообще не кодируют никаких белков. Вироиды вызывают большой интерес, поскольку они взаимодействуют с геномами растений, иногда разрушительным образом — например, они вызывают задержку роста и деформацию картофеля, хризантем и других сельскохозяйственных культур и цветов.
 
Долгое время считалось, что вироиды встречаются только у растений, но недавно были получены некоторые свидетельства существования вироидоподобных кольцевых геномов РНК среди баз данных последовательностей животных, бактерий и других форм жизни. В новом поиске неоткрытых геномов РНК биолог из Стэнфорда Эндрю Файр, его аспирант Иван Желудев и их коллеги разработали сложное программное обеспечение для анализа существующих каталогов активных генов микробов, живущих в человеке, на предмет последовательностей РНК, которые, по прогнозам, образуют круги — структуру генетический материал как вирусов, так и вироидов. «Я действительно впечатлен этим подходом», — говорит компьютерный биолог Саймон Ру из Объединенного института генома Министерства энергетики США в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, который работал над статьей 2023 года, в которой намекали, что бактерии могут содержать вироиды или подобные объекты. «Авторы были действительно креативными».
 
Поиск в Стэнфорде дал около 30 000 предсказанных кругов РНК, каждый из которых состоит примерно из 1000 оснований и, вероятно, представляет собой отдельный обелиск. Команда пришла к выводу, что они вряд ли могут быть настоящими вирусами, поскольку РНК-вирусы обычно имеют гораздо больше оснований. Но некоторые из последовательностей обелиска кодируют белки, участвующие в репликации РНК, что делает их более сложными, чем стандартные вироиды. Однако, как и вироиды, обелиски, похоже, не кодируют белки, составляющие оболочку. Ру говорит, что необходима дальнейшая работа, чтобы увидеть, насколько обелиски отличаются от вироидов и других вироподобных частиц.
 
Среди изученных баз данных микробов человека последовательности обелиска были обнаружены у 7% кишечных бактерий человека и у половины бактерий во рту человека. А обелиски у микробов из разных частей тела имеют отличительные последовательности, сообщают Файер и его коллеги в своем препринте, который был опубликован на сайте bioRxiv. Поскольку обелиски содержат гены, которые не похожи ни на один из обнаруженных до сих пор в других организмах, они «представляют собой класс разнообразных РНК, которые колонизировались и остались незамеченными в человеческом и глобальном микробиоме», пишет команда.
 
«Я думаю, что эта работа является еще одним явным признаком того, что мы все еще исследуем границы этой вирусной вселенной», — говорит Ру, который также занимается поиском новых видов вирусоподобных объектов и помог собрать базу данных, содержащую более 15 миллионов соответствующих вирусов.
 
Один большой вопрос заключается в том, произошли ли вирусы из все более сложных вироидов и обелисков, или они сначала возникли, а затем деградировали в эти более простые структуры. «Сейчас это одна из самых захватывающих частей работы в этой области», — говорит Ру: «Мы видим, как картина долгосрочной эволюции вирусов на Земле начинает медленно прорисовываться».


0 комментариев
Обсудим?
Смотрите также:
Продолжая просматривать сайт smotri.kg вы принимаете политику конфидициальности.
ОК