Странные «обелиски», обнаруженные в кишечнике человека, могут быть вирусоподобными объектами

Странные «обелиски», обнаруженные в кишечнике человека, могут быть вирусоподобными объектами

К Джоанна Томпсон

Впервые ученые заметили фрагменты РНК, колонизирующие организм. бактерии в нашем кишечнике. Эти «обелиски», как их окрестили исследователи, могут представлять собой совершенно новый класс инфекционных агентов.

«Это просто потрясающе», — говорит Кэтлин Хефферон, микробиолог из Корнеллского университета, не принимавшая участия в исследовании. Исследование доступно на сайте сервер препринтов bioRxiv и еще не опубликовано в рецензируемом научном журнале.

Чтобы обнаружить обелиски, ведущий автор Иван Желудев из Стэнфордского университета и его коллеги проанализировали данные из базы данных РНК, содержащей тысячи последовательностей, выделенных из человеческих экскрементов. РНК похожа на ДНК но обычно представляет собой одну цепочку «букв» или пар оснований, а не двухцепочечную, и обычно передает сообщения от ДНК, которые инструктируют организм вырабатывать белки. Исследователи идентифицировали тысячи различных петель одноцепочечной РНК, которые не кодировали белки. Они даже нашли одну группу обелисков внутри обычной ротовой бактерии. Стрептококк в крови. Кроме того, они проанализировали информацию о микробиомах рта и кишечника 472 человек из пяти предыдущих исследований и обнаружили обелиски почти у 10 процентов участников.

---

О поддержке научной журналистики

Если вам понравилась эта статья, рассмотрите возможность поддержать нашу отмеченную наградами журналистику, подписка. Приобретая подписку, вы помогаете обеспечить будущее влиятельных историй об открытиях и идеях, формирующих наш мир сегодня.

---

Обелиски чем-то напоминают вироиды — крошечные круглые фрагменты одноцепочечной РНК. Нравиться вирусыВироиды нуждаются в хозяине для репликации, и они могут заражать и вызывать заболевания в эукариоты, организмы с клетками, имеющими ядра. В частности, они широко описаны у цветковых растений, а также у некоторых грибов и животных. Но в отличие от вирусов у них отсутствует внешняя белковая оболочка. Это делает их одними из самых простых самовоспроизводящихся коллекций генетического материала на планете.

Обелиски различаются по форме и строению. Обелиски свернуты в форме стержня, а не остаются плоским кругом, и их последовательности РНК не соответствуют ни одной известной последовательности вироидов. Они также являются первыми вироидоподобными элементами, обнаруженными в бактериальных клетках, а не в более сложных организмах.

«Будет интересно посмотреть, как классифицировать эти вещи», — говорит биохимик Заша Вайнберг из Лейпцигского университета в Германии, имея в виду обелиски. Поскольку вироиды и их родственники не едят, не регенерируют и не совокупляются, они стирают грань между живыми и неживыми существами.

Учитывая повсеместное распространение вироидов в растительном мире, поиск чего-то подобного у бактерий имеет смысл, говорит Хефферон, который изучает болезнетворные вироиды в коммерческих культурах, таких как картофель. Тем не менее, найти их, наконец, интересно, добавляет Хефферон.

Будущие исследования, как надеется Хефферон, обнаружат вироподобные элементы еще в большем количестве мест. Если эти простые фрагменты РНК присутствуют в столь разных организмах, как картофель и Стрептококк бактерии, нет причин, по которым они не должны проникать и в другие живые существа. «Это вполне может происходить в клетках млекопитающих», — говорит она. Но ученым необходимо будет продолжить изучение обелисков, чтобы определить, способны ли они заражать или вызывать заболевания у таких организмов.

Более детальное изучение обелисков может даже помочь ученым проследить происхождение жизни на Земле. Некоторые исследователи полагают, что вироиды и их родственники представляют собой древнейшие и наиболее примитивные формы жизни или, по крайней мере, их предшественников. И если они способны заражать организмы на протяжении всего эволюционного древа, они, возможно, сыграли роль в формировании множества видов, которые мы знаем сегодня. «Мы очень многого не знаем», — говорит Хефферон. «Такое ощущение, будто мы находим окаменелости совершенно другого мира».