Иллюстрация создана нейросетью и не является научным изображением «обелисков».
- Источник:
Midjorney
Исследователи из Стэндфордского университета с коллегами из Испании и Канады открыли и впервые описали ранее неизвестный класс вирусоподобных организмов в кишечнике и ротовой полости человека. «Обелиски», как называют их авторы, были обнаружены в микробиоме людей на всех семи континентах. По словам ученых, их генетические последовательности и структура не похожи ни на какие другие биологические агенты. Но «обелиски» могут оказаться промежуточной формой жизни между простейшими генетическими элементами (вироидами и плазмидами) и более сложными вирусами. Работа в базе научных препринтов bioRxiv.
Молекулярный генетик, нобелевский лауреат, профессор Стэнфорда Эндрю Файер и его аспирант Иван Желудев для поиска неоткрытых геномов РНК сложное программное обеспечение — биоинформационный инструмент VNom. И с его помощью вместе с коллегами проанализировали 5,4 миллиона общедоступных наборов данных для секвенирования генов микробов, живущих в человеке.
Метод помог идентифицировать совершенно новый класс загадочных элементов, обитающих в бактериях в пищеварительной системе людей — в частности, во рту и кишечнике.
Всего было выявлено 29 959 различных видов «обелисков» — они имеют палочковидные структуры и геномы, состоящие из петель (колец) РНК. Длина петли — в среднем всего около 1000 нуклеотидов. Это намного меньше, чем у настоящих РНК-вирусов. Команда также показала, что они не могут быть и вироидами — другими биологическими агентами, состоящими только из кольцевой РНК. «Обелиски» сложнее, чем вироиды, так как могут кодировать белки для копирования своей исходной РНК. Но при этом более просты, чем вирусы, потому что не имеют генов для создания белковых оболочек, в которых РНК-вирусы (в том числе Covid-19) живут вне клеток.
«“Обелиски» образуют свою отдельную филогенетическую группу и преобладают примерно у 7% проанализированных бактерий кишечника и 50% бактерий полости рта. Примеры обнаружены в данных со всех семи континентов и в различных экологических нишах. Таким образом, «обелиски» колонизировали микробиом человека и глобальный микробиом, оставшись незамеченными», — пишут авторы исследования.
Команда определила как минимум одного бактериального «хозяина» — вездесущую и полезную бактерию Streptococcus sanguinis, которая относится к стабилизирующей микрофлоре организма и чаще всего обнаруживается в ротовой полости. В ее штаммах содержалась специфическая популяция «обелисков». Другие клетки, которых «обелиск» используют как хозяев, продолжат выявлять.
Пока неясно, могут ли открытые микроорганизмы как-то сказываться на здоровье людей. Но известно, что они способны менять генетическую активность бактерий-хозяев, что в итоге может повлиять на гены человека.
Исследователям также предстоит выяснить, что было раньше, яйцо или курица «обелиски», вироиды или вирусы. Возможно, вирусы не эволюционировали из более простых форм, а появились первыми и затем, мутируя, дегенерировали в простые структуры.
В любом случае, подобные открытия начинают постепенно показывать для нас полную картину эволюции вирусов на Земле. А она, вероятно, будет захватывающей, если существуют вирусы, готовые «вцепиться в глотку» себе подобным.
