Неизвестный класс вирусоподобных образований нашли в человеческом организме.
В микробиоме человека ученые нашли нечто неожиданное - не вирус, не фрагмент генома. Возможно - промежуточное звено между вирусами и сложными органическими молекулами, пишет РИА Новости.
Американские фермеры в 1920-х сообщили ученым, что вытянутые и скрученные появились среди клубней картофеля. Это была инфекция, но тогда так и не выявили возбудителя.
Биолог Теодор Динер в 1971-м установил, что причина - не грибок, не вирус и не бактерия, а патоген другого, нового типа, меньше вируса в десятки раз. Ученый предложил термин вироид - вирусоподобный. Выяснилось, что вироидами вызваны более трети заболеваний растений.
Устроены вироиды проще, чем вирусы. Это замкнутые кольцевые одноцепочечные молекулы РНК (сссРНК) длиной от 246 до 467 нуклеотидов. У них нет белковой оболочки (капсида), характерной для вирусов, и белков, необходимых для размножения. Предполагается, что они используют для репликации ферменты зараженной клетки. Остается загадкой, как происходит передача инфекции от растения к растению. Доказано только то, что механическим путем - через зараженные сельскохозяйственные инструменты.
Долгое время считали, что обитают вироиды только в царстве растений. Но обнаружили вироидоподобные сссРНК у животных и человека. Например, к таким патогенам относится, вирус гепатита дельта (HDV). Существует он только совместно с вирусом гепатита В, используя для упаковки своей РНК белок его оболочки. Хотя HDV не распространяется самостоятельно, он серьезная проблема для здравоохранения. Более 15 миллионов человек инфицировано по всему миру.
Международная группа ученых в прошлом году опубликовала результаты уникального по масштабам исследования. Биологи проанализировали 5131 метатранскриптомов и 1344 последовательностей РНК растений и выявили более 11 тысяч cccRNA, "сосуществующих" с 4409 видами микроорганизмов. Это больше в пять раз, чем общее количество вироидов, известных до этого. Как оказалось, распространены вироидоподобные структуры во всех средах и видах организмов-хозяев - не менее широко, чем известные РНК-вирусы, такие как грипп, гепатит С, Эбола, SARS-CoV-2 и другие.
По признанию авторов, их работа - только первая попытка изучить мир вироидоподобных биологических структур. В теории возможны миллионы вариантов кольцевых последовательностей типа сссРНК, а также множество вирусоподобных комбинаций из cccRNA и генов, кодирующих белки.
Биологи из США, Канады и Испании после публикации исследования решили проверить на вироидо- и вирусоподобные структуры микробиом человека - то есть совокупность всех микробов, населяющих организм. С помощью биоинформационного инструмента были проанализированы данные секвенирования РНК микрофлоры кишечника и ротовой полости из проекта Национальных институтов здравоохранения США.
Ученые при расшифровке геномов бактерий наткнулись на совершенно новый класс вирусоподобных частиц, которые назвали обелисками за их форму. Это симметричные палочки, размером около 1000 нуклеотидов, образованные скрученными кольцевыми молекулами РНК.
Обелиски сложнее вироидов - они длиннее и содержат коды специфических белков, которые названы облинами. Вместе с тем, они проще вирусов, поскольку для формирования белковых оболочек у них нет генов. Более половины генома обелисков занимают инструкции по созданию облинов. Предполагают, что в репликации участвуют эти специфические белки.
Исследователи, изучив 5,4 миллиона генетических последовательностей, идентифицировали почти 30 тысяч обелисков. Присутствовали они в 7% транскриптомов кишечной флоры и половине образцов из ротовой полости человека. Пока неизвестны хозяева других обелисков. Часть, вероятно, находится в других бактериях.
Неизвестно, как влияют обелиски на здоровье человека. Они теоретически могут изменять генетическую активность своих бактериальных хозяев, а также воздействовать на гены человека.
До сих пор ученые не могут решить, относить ли вирусы к живым существам - они ведь не способны самостоятельно размножаться. А теперь открыты еще более простые формы "полужизни".
Вопрос, в каком направлении двигалась эволюция, остается открытым - произошли ли вирусы из усложнившихся вироидов и обелисков или это вирусы выродились в более примитивные биологические частицы.
Обелиски не похожи ни на что ни по структуре, ни по РНК-последовательности, они составляют отдельную филогенетическую группу.
Эти фрагменты генетического материала очень короткие, чтобы быть стандартной формой жизни, однако они однозначно представляют одно из самых примитивных и мелких биологических образований, которые способны размножаться и передавать генетическую информацию. А это важнейшие признаки живых организмов.
Может быть, обелиски - это переходное звено между вирусами и молекулами, остаток древнего РНК-мира, с которого, как предполагают, начиналась на Земле история жизни.
Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.
Простейшие формы жизни в…
Простейшие формы жизни в общем известных болезней попали в область внимания. Очередное звено усложнения систем, неторопливо осваиваемое Наукой, обратного процесса диссипации материальных неравновесий. При этом все больше выясняется пока еще мало осмысленная сторона реальности не материальная - Информационная. Однако мощностей механизмов уже хватает чтобы серьезно начинать задевать эту часть реальности, которая грозит многими, много более общими трагическими опасностями при варварском состоянии людей и их общественной организации – капитализма, не способствующей формированию коллективизма личного и общественного, особенно в проблемах уровня мироздания. Остается печалится и радоваться, что существенные моменты грандиознее атомной бомбы люди в своем варварстве не освоили, хотя они не трудоемче её, но наверно, и требовательней к творчеству.