Учёные обнаружили в человеке неизвестную форму жизни

Недавно исследователи сделали удивительное открытие, обнаружив в нашем микробиоме нечто совершенно загадочное – структуры, которые они назвали «обелисками» (ссылка на статью с исследованием доступна в комментариях). Эти структуры не напоминают ни вирусы, ни бактерии, ни что-либо известное науке. Так что же это такое?

Для начала определим, что такое микробиом. Проще говоря, это сообщество всех микроорганизмов, включая бактерии, грибы, вирусы и прочие «мелочи», обитающих в нашем теле и на его поверхности. Эти микроорганизмы играют важную роль в переваривании пищи, укреплении иммунной системы и даже в формировании нашего настроения и поведения. В общем, без них выживание человека было бы крайне затруднительным.

И вот, когда мы уже думали, что знаем о микробиоме почти все, природа подкинула нам новый сюрприз – «обелиски».

Как были найдены «обелиски»

Все началось с того, что команда ученых из Стэнфордского университета под руководством Ивана Желудева и Эндрю Файра решила исследовать генетические данные, полученные из образцов слюны и фекалий людей.

Они анализировали не просто гены, а метатранскриптомы – все РНК, вырабатываемые микроорганизмами. В этом генетическом «шумах» исследователи обнаружили нечто необычное – тысячи последовательностей РНК, которые образовывали кольца и не были похожи ни на что ранее известное. Эти последовательности и стали известны как «обелиски».

Причем они были найдены не только в одном-двух образцах, а в образцах, взятых у людей со всего мира. Это говорит о том, что «обелиски» – не редкость, а распространенное явление.

Что такое «обелиски»

«Обелиски» имеют одноцепочную кольцевую РНК. РНК – это молекула, играющая ключевую роль в синтезе белков и передающая генетическую информацию от молекул ДНК, которые хранят данные о структуре всех белков.

Эти колечки РНК очень малы – всего около 1000 нуклеотидов, что эквивалентно «буквам» генетического кода. Для сравнения, геном человека состоит более чем из 3 миллиардов нуклеотидов. РНК «обелиска» образует вторичную вытянутую форму, напоминающую стержень – отсюда и название, ассоциирующееся с древнеегипетскими обелисками.

Самое удивительное, что у «обелисков» нет белковой оболочки, как у вирусов. Они больше напоминают вироиды – простейшие инфекционные агенты, поражающие растения. Однако вироиды, как правило, не способны кодировать собственные белки, в то время как «обелиски» обладают такой способностью.

Различные формы белков облинов

Ученые выяснили, что «обелиски» производят уникальные белки, которые они назвали «облинами». Пока неясно, какую роль играют эти «облины», но сам факт их существования указывает на то, что «обелиски» – это не просто «обрывки» РНК, а нечто более сложное.

«Обелиски» представляют собой своего рода гибрид вируса и вироида, но при этом являются чем-то совершенно уникальным. Они ставят под сомнение само понятие жизни. Традиционно считается, что живые организмы должны иметь возможность к самостоятельному размножению. Вирусы, например, не могут размножаться без клетки-хозяина, поэтому их часто рассматривают как «неживые». Но что насчет «обелисков»? Они даже проще вирусов, но при этом способны кодировать белки … В общем, вопросов больше, чем ответов.

Где находятся обелиски

«Обелиски» были найдены там, где это было ожидаемо – в нашем микробиоме. Наибольшее количество их обнаружили в кишечнике и ротовой полости. Причем, если «обелиски» встречались примерно в 7% образцов из кишечника, то в образцах из рта – аж у половины.

Ученые также выяснили, что «обелиски» могут обитать внутри бактерий Streptococcus sanguinis, которые обычно находятся в нашем рту. Таким образом, внутри бактерии, живущей в нас, существует еще что-то … настоящая матрешка :)

Streptococcus sanguinis при увеличении 4000x

Кроме того, «обелиски» были обнаружены в образцах, собранных у людей из разных стран и континентов. Это указывает на то, что они – не случайные «гости», а постоянные обитатели нашего внутреннего мира.

Зачем они нам нужны

Ученые пока не могут точно сказать, какую роль играют «обелиски» в нашем организме. Есть несколько гипотез, но ни одна из них пока не подтверждена.

• Первая версия: «Обелиски» – безвредные «пассажиры». Они просто находятся внутри нас, не влияя на наше здоровье.
• Вторая версия: «Обелиски» – регуляторы микробиома. Они могут влиять на количество и состав бактерий в нашем кишечнике и ротовой полости, что, в свою очередь, может сказываться на нашем здоровье – как положительно, так и отрицательно.
• Третья версия: «Обелиски» – скрытые враги (или друзья). Возможно, они взаимодействуют с нашими клетками, влияя на работу иммунной системы, пищеварение или даже нервную систему.

Чтобы выяснить, какая из этих версий верна (или может быть, все сразу?), необходимы дальнейшие исследования. Однако уже очевидно, что «обелиски» – это не просто «мусор», а потенциально важный фактор, влияющий на наше здоровье. Вероятно, они заставят ученых пересмотреть классификацию микроорганизмов. Как отнести «обелиски»? К вирусам? К вироидам? Или создать для них отдельную категорию?