В пищеварительной системе человека обнаружена совершенно новая форма жизни
Исследователи обнаружили новый вид вирусов. Биолог из Стэнфордского университета Иван Желудев и его коллеги утверждают, что их удивительное открытие, возможно, не вирусы, а совершенно новая группа организмов, которые могут оказаться недостающим звеном между простейшими генетическими молекулами и более сложными вирусами.
Дело в том, что эти загадочные кусочки генетического материала не имеют ни последовательностей, ни даже структурных сходств, свойственных каким-либо другим биологическим агентам. «Обелиски представляют собой класс разнообразных РНК, которые колонизировали микробиомы человека и животных, но до сих пор оставались незамеченными», — считают исследователи.
Названные в честь симметричных, палочкообразных структур, образованных скрученными отрезками РНК, генетические последовательности обелисков имеют размер всего около 1 тыс. нуклеотидов. Это, вероятно, является одной из причин, почему мы не замечали их раньше.
В исследовании, которое еще не прошло рецензирование, Желудев и его коллеги проанализировали 5,4 млн наборов данных генетических последовательностей и выявили почти 30 тыс. различных обелисков. Они встречались примерно в 10% исследованных микробиомов человека.
В одном наборе данных обелиски были обнаружены в 50% образцов, взятых из ротовой полости пациентов. Более того, различные типы обелисков присутствуют в разных областях нашего тела. «Это подтверждает предположение о том, что обелиски могут быть колонистами микробиома человека», — объясняют исследователи.
Ученым удалось выделить один тип клеток-хозяев из нашего микробиома, бактерию Streptococcus sanguinis — распространенный микроб полости рта человека. Обелиск у этих микробов имел петлю длиной 1 137 нуклеотидов. «Хотя мы не знаем „хозяев“ других обелисков, — пишут Желудев и коллеги. — Разумно предположить, что по крайней мере некоторые из них могут быть бактериями».
Вопрос о происхождении обелисков остается открытым, но все они, похоже, содержат коды нового класса белков, которые исследователи назвали облинами. Инструкции по построению этих белков занимают по крайней мере половину генетического материала обелисков. Поскольку эти белки очень похожи во всех обелисках, исследователи подозревают, что они могут быть частью механизма самовоспроизведения.
Способность кодировать белки отличает их от других известных РНК-вирусов, называемых вироидами, но у них нет генов для создания белковых оболочек, в которых живут РНК-вирусы (в том числе COVID-19), когда они находятся вне клеток. Они также значительно крупнее других генетических молекул внутри клеток, от растений до бактерий, называемых плазмидами, которые чаще всего состоят из ДНК.
Однако Желудеву и его команде не удалось выявить ни влияния обелисков на их хозяев, ни способа, с помощью которого они могли бы распространяться между клетками. «Эти элементы могут даже не быть вирусными по своей природе и больше напоминать плазмиды РНК», — заключают они.
Другие исследования показали, что механизм естественного отбора может не только изменять, но и сохранять сходство между популяциями. Генетическое разнообразие в популяции возникает в результате мутаций. Некоторые мутации создают новые черты, которые помогают организмам лучше приспособиться к окружающей среде и имеют больше шансов передаться последующим поколениям.
