کشف obeliskها در میکروبیوتای روده و دهان

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، میکروبیوم انسان به تازگی ابعاد جدیدی پیدا کرده است: دانشمندان تکه های ریز RNA را حتی کوچکتر از ویروس هایی که باکتری های داخل روده و دهان انسان را مستعمره می کنند، کشف کرده اند. این ضایعات مواد ژنتیکی بسیار مینیمالیستی هستند که نمی توان آن ها را به عنوان یک شکل زندگی استاندارد در نظر گرفت و به نظر می رسد یک رده بندی کاملاً جدید از موجودات ویروس مانند باشند. این موجودات که به آن ها ابلیسک (Obelisk) گفته می شود، قطعات مرموزی از مواد ژنتیکی دارند که هیچ توالی قابل تشخیص یا حتی شباهت ساختاری شناخته شده ای با هیچ عامل بیولوژیکی دیگری ندارند.

براساس پیش نویس مقاله محققان، (ایوان ژلودف)، زیست شناس دانشگاه استنفورد و همکارانش استدلال می کنند که کشف عجیب آن ها (Obelisks)، ممکن است اصلاً ویروس نباشد، بلکه یک گروه کاملاً جدید از موجودات باشد. این موجود جدید ممکن است شکاف قدیمی بین ساده ترین مولکول های ژنتیکی و ویروس های پیچیده تر را پر کند.

چنین دایره های مسطحی قبلاً به شکل (ویرویدها) دیده شده است، ساختارهای ساخته شده از RNA که شبیه به ویروس ها، اما بسیار کوچکتر هستند. آنها برای اولین بار در دهه 1970 کشف شدند، زمانی که مشخص شد برخی از آنها باعث بیماری در گیاهان می شوند. به زودی دانشمندان عنصر مشابهی را کشف کردند که می تواند باعث ایجاد هپاتیت در انسان شود. اخیراً، انبوهی از مطالعات، عناصر شبه ویروئید را در طیفی از حیوانات و قارچ ها گزارش کرده اند، و مطالعه ای در سال 2023 اولین اشاره ای به وجود این عناصر در باکتری ها ارائه کرد.

ژلودف و همکارانش از RNA دایره ای مشخصه ویروئیدها برای جستجوی عناصر مشابه در پایگاه های داده RNA مدفوع انسان استفاده کردند. و در آنجا ابلیسک ها را پیدا کردند.

اگرچه ابلیسک ها شکلی مشابه بسیاری از ویروئیدها دارند، توالی ژنتیکی آنها بسیار متفاوت است - به این معنی که آنها یک گروه جداگانه اما مرتبط را تشکیل می دهند. جستجوهای بعدی تعداد زیادی ابلیسک را در نمونه های مدفوع گرفته شده از مردم در هر قاره پیدا کرد. در نمونه هایی از 472 فرد، که بیشتر آنها از آمریکای شمالی بودند، نویسندگان دریافتند که 6.6 درصد از افراد ابلیسک ها را در میکروبیوتای روده خود و 53 درصد آن ها را در باکتری های دهان خود حمل می کردند.

جوآن مارکز مولینز، زیست شناس مولکولی از دانشگاه علوم کشاورزی سوئد در اوپسالا، می گوید: این مطالعه یک نقطه عطف است زیرا بهترین شواهد موجود را ارائه می دهد که چنین عناصری در دنیای باکتری ها و نه فقط در موجودات پیچیده تر گسترده هستند.

هیچ کس نمی داند که ابلیسک ها چگونه می توانند بر سلامت انسان تأثیر بگذارند. Anamarija Butkovic ویروس شناس در انستیتو پاستور در پاریس که در این کار دخالتی نداشت، می گوید: اجزای مختلف میکروبیوم، از جمله باکتری ها، قارچ ها و سایر ارگانیسم ها - همه در یک تعادل وجود دارند. جالب است فکر کنیم که ابلیسک ها در آنجا چه می کنند و چگونه می توانند بر این تعادل تأثیر بگذارند.

پاسخ می تواند از باکتری دهان استرپتوکوکوس سانگوئینیس باشد که در آن محققان خانواده ای از ابلیسک ها را پیدا کردند. از آنجایی که S. sanguinis رشد آسانی دارد، مارکز-مولینز و بوکوویچ فرض می کنند که دانشمندان ممکن است بتوانند از این باکتری ها برای پاسخگویی به سؤالاتی در مورد چگونگی تکثیر ابلیسک ها، نحوه تأثیر آنها بر باکتری ها و عملکرد پروتئین هایشان استفاده کنند.

چنین آزمایشاتی می تواند حقایقی را در مورد منشأ خود زندگی آشکار کند. بوتکوویچ می گوید، برخی از دانشمندان حدس می زنند که چون ویروئیدها و خویشاوندان آنها کوچک، ساده هستند و ظرفیت خود تکثیر شدن را دارند، پیش ساز تمام حیات روی زمین هستند. اگرچه دانشمندان به تازگی ابلیسک ها را برای اولین بار دیده اند، اما ممکن است از همان ابتدا ما را شکل داده باشند.