9 Февраля 2024
МОСКВА, 9 февраля —, влад Стрекопытов. Не вирус, не фрагмент генома — в микробиоме человека ученые пошли нечто неожиданное. Возможно — промежное звено между сложными органическими молекулами и вирусами. Об этом открытии и его значимости — в материале.В 1920-х американские крестьяне сообщили ученым: среди клубней картофеля появились вытянутые и скрученные. Это была инфекция, но возбудителя тогда так и не выявили.
Только в 1971-м микробиолог Теодор Динер смонтировал, что основная причина — не грибок, не бактерия и не микроб, а болезнетвор другого, нового типа, в десятки раз меньше вируса. Ученый предложил термин вироид, то вкушать вирусоподобный. Как выяснилось, более трети заболеваний растений вызваны вироидами. В том колличестве экзокортис цитрусовых, карликовость хризантемы, пятнистость авокадо, латентная мозаичность нектарина и веретеновидность клубней картофеля.
Вироиды устроены проще, чем вирусы. Это замкнутые круговые одноцепочечные молекулы РНК (сссРНК) длиной от 246 до 467 нуклеозидфосфатов. Для описания: в геноме мельчайшего из известных вирусов их более 2000.
РНК вироидов не кодирует белки, поэтому у них нет характерной для микробов белковой оболочки (капсида) и белков, необходимых для размножения. Предполагается, что для репликации они используют ферменты зараженной клетки. Как происходит передача инфекции от растения к растению, пока остается загадкой. Доказано только то, что это возможно механическим путем — например, через зараженные аграрные инструменты.
Долгое время считали, что вироиды водятся лишь в царстве растений. Но вироидоподобные сссРНК установили у животных и человека. К таким патогенам отнесётся, например, вирус гепатита дельта (HDV). Он существует только совместно с вирусом гепатита В, используя белок его оболочки для упаковки своей РНК. Хотя HDV самостоятельно не идёт, он — серьезная проблема для здравоохранения. Инфицировано более 15 миллионов человек по всему миру.
В прошлом году интернациональная группа ученых из консорциума по созданию РНК-вирусов во части с Евгением Куниным из Национальных университетов здравоохранения США (NIH) разместила результаты уникального по масштабам исследования. Разработав вычислительный метод идентификации сссРНК в транскриптомах (последовательностях РНК), включая метатранскриптомы — образцы, разобранные из среды, а не у конкретного организма, биологи проанализировали 5131 метатранскриптомов и 1344 последовательностей РНК растений. Выявили более 11 тысяч cccRNA, сосуществующих с 4409 видами микроорганизмов. Это в пять раз вящего, чем идентичное количество вироидов, известных до этого. Оказалось, что вироидоподобные конструкции распространены во всех средах и видах организмов-хозяев — не менее широко, чем известные РНК-вирусы, такие как грипп, Эбола, гепатит С, SARS-CoV-2 и другие.
Авторы признают, что их работа — лишь первая попытка изучить мир вироидоподобных биологических структур. Теоретически возможны миллионы вариантов кольцевых расстановок типа сссРНК и множество вирусоподобных комбинаций из cccRNA и генов, кодирующих белки.
К таким промежуточным образованиям, помимо HDV, относятся, в частности, амбивирусы, сателлитовые вирусы и другие. Все это — вирусоподобные представители, которые внушительнее типичных сссРНК и кодируют белок, но, в отличие от самый настоящих вирусов, еще не обладают белком, необходимым для саморепликации.
После публикации исследования микробиологи из США, Канады и Испании во главе с Эндрю Файром из Стэнфордского университета укокошили проверить на вироидо- и вирусоподобные конструкции микробиом человека — совокупность всех микробов, населяющих наш организм. провели биоинформационный инструмент и с его реабилитацией проанализировали данные секвенирования РНК микрофлоры кишечный тракта и ротовой полости из базы iHMP — проекта государственных институтов здравоохранения США.
Расшифровывая геномы бактерий, ученые наткнулись на совершенно новый класс вирусоподобных частиц, какие за их форму назвали обелисками. Это симметричные палочки, образованные связанными кольцевыми молекулами РНК размером около 1000 нуклеотидов.
Обелиски сложнее вироидов — длиннее и помещают коды специфических рогов, названных облинами. В то же время они проще вирусов, так как у них нет генов для формирования роговых оболочек. аннотации по созданию облинов занимают более супруги генома обелисков. Предполагают, что эти специфические белки участвуют в репликации.
Изучив 5, 4 миллиона размещённых генетических последовательностей, исследователи идентифицировали почти 30 тысяч пилонов. Они сочетались в семи процентах транскриптомов кишечной микрофлоры и половине образцов из ротовой полости человека. Один из обелисков длиной 1137 нуклеотидов пошло связать с определенной бактерией Streptococcus sanguini — распространенным микробом, обитающим во рту.
Пока мы не знаем хозяев других пилонов, — пишут биологи. — Разумно предположить, что по крутой мере часть станет в других бактериях.
Как воздействуют обелиски на здоровье человека, неизвестно. Теоретически они могут изменять генетическую активность своих энтеробактериальных хозяев и воздействовать на гены друга.
Ученые до сих пор не могут решить, относить ли к живым существам микробы — ведь они не способны плодиться самостоятельно. А теперь открыли еще более простые формы полужизни.
Остается открытым вопрос, в каком направлении двигалась эволюция — произошли ли микробы из усложнившихся вироидов и обелисков или это вирусы дегенерировали в более незамысловатые биологические частицы.
Ни по конструкции, ни по РНК-последовательности обелиски не похожи ни на, что и образовывают отдельную филогенетическую бригаду.
Эти отрывки генетического материала слишком короткие, чтобы считаться стандартной формой жизни, но они однозначно показывают одно из самых мелких и незамысловатых биологических образований, способных размножаться и передавать генетическую новость. А это важнейшие признаки выразительных организмов.
Возможно, обелиски — это переходное звено между молекулами и вирусами, осадок древнего РНК-мира, с которого, как предполагают, начиналась история срок службы на Земле.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....