Вчені виявили всередині людського організму нові форми життя, що не мають аналогів у біології
Це відкриття змушує переглянути наші уявлення про межі живого та приховану складність світу всередині нас.
У глибинах людського організму, де мешкають трильйони мікроорганізмів, що складають мікробіом, вчені знайшли дещо несподіване. Дослідники виявили тисячі раніше невідомих генетичних структур, які не відповідають жодному з установлених у біології класів життя.
Група дослідників під керівництвом нобелівського лауреата Ендрю Файра зі Стенфордського університету виявила понад 3 000 унікальних типів кільцевих молекул рибонуклеїнової кислоти (РНК) під час аналізу загальнодоступних даних про генетичний матеріал мікробіома. Ці структури, що отримали назву «обеліски», було знайдено в бактеріях, які населяють ротову порожнину та кишечник людини. Їхнє існування вказує на те, що в нашому тілі може приховуватися цілий невидимий світ, складений із найпростіших самореплікованих молекул.
Сутність, не схожа ні на що відоме
Головна особливість обелісків — їхня гранична простота й чужорідність. На відміну від вірусів, вони не кодують білків і не формують захисних білкових оболонок. Це замкнені в кільце короткі ланцюги РНК, які, вочевидь, здатні копіювати самі себе всередині бактеріальних клітин, однак механізм цієї реплікації поки що залишається загадкою. Обеліски не підпадають під чинні визначення вірусів, плазмід чи інших мобільних генетичних елементів. Вони є рідкісним прикладом «оголених» реплікаторів — форм, що складаються лише з генетичного матеріалу й позбавлені будь-яких інших структур, які зазвичай асоціюються з життям.
Ці структури нагадують віроїди — кільцеві РНК, що уражають рослини. Однак ключова відмінність полягає в тому, що обеліски знайдені виключно в бактеріях, пов’язаних із людиною. Це вказує на їхній можливий давній зв’язок із мікрофлорою нашого організму. Різні варіанти обелісків мешкають у специфічних ділянках тіла, що може бути наслідком тривалої адаптації до конкретних бактеріальних спільнот.
Вікно в минуле життя та виклик для науки
Відкриття обелісків має глибоке значення для розуміння походження життя на Землі. Існують гіпотези, згідно з якими перші форми життя могли ґрунтуватися виключно на самореплікованій РНК — ще до появи дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) і складних білкових механізмів. Такі мінімалістичні форми, як обеліски, можуть бути реліктами або «живими викопними» тієї епохи, що збереглися в стабільному середовищі людського мікробіома. Їхнє вивчення дає змогу зазирнути в далекий період, коли життя робило свої перші кроки.
З іншого боку, вони можуть виявитися й сучасними молекулярними паразитами, тонко вбудованими в екосистему нашого тіла. Їхнє виявлення стало можливим завдяки революції в методах генетичного аналізу. Сучасні технології метагеномного секвенування та біоінформатики дозволяють «просіювати» мільярди генетичних фрагментів, знаходячи те, що раніше було невидимим. Це відкриття наочно демонструє, як багато ще належить дізнатися про мікросвіт, з яким ми співіснуємо.
Прямий вплив обелісків на здоров’я людини поки що не встановлено. Оскільки вони мешкають усередині бактерій, які самі відіграють ключову роль у травленні та імунітеті, майбутні дослідження можуть виявити їхню опосередковану роль у біології людини. Відкриття також порушує філософські питання про те, що таке життя. Ці структури, що балансують на межі між хімічною молекулою та живим організмом, розмивають звичні категорії й змушують учених шукати нові визначення. Як зазначили експерти в публікації журналу «Royal Society Open Science», подібні відкриття змінюють уявлення про різноманіття реплікованих структур в екосистемах. Попереду — робота з розуміння того, як обеліски передаються між бактеріями, як вони взаємодіють з іншими компонентами мікробіома та яке місце посідають у довгій історії еволюції.
