Составлен наиболее полный каталог вирусов, населяющих человеческий кишечник — Naked Science
9 минут
Мария Азарова

Составлен наиболее полный каталог вирусов, населяющих человеческий кишечник

6.2

Исследователи из Великобритании получили наиболее полную на сегодня коллекцию кишечных бактериофагов человека. Всего удалось выявить свыше 142 тысяч геномов вирусов, поражающих бактерии и археи, а также выяснить некоторые их особенности.

Бактериофаги
В природных условиях фаги встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Чем богаче тот или иной субстрат (почва, выделения человека и животных, вода и так далее)микроорганизмами, тем в большем количестве в нем встречаются соответствующие фаги / © Getty Images

Вирусы — самые многочисленные биологические объекты на нашей планете. А численность бактериофагов, также известных как фаги — вирусы, заражающие бактериальные клетки и археи, — по оценкам ученых, составляет 1031 частицы. Они сильно влияют на микробные сообщества, действуя как векторы горизонтального переноса генов, кодирующие вспомогательные функции, полезные для видов бактерий-хозяев. 

В течение десятилетий исследователи постигали фаги не так быстро, как хотелось, однако, благодаря появлению высокопроизводительной метагеномики, появилась возможность обнаружить беспрецедентное количество новых фагов. Так, неожиданным открытием стало то, что большинство фаговых последовательностей нельзя было отнести к какой-либо известной вирусной таксономии, установленной Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV).

Известно, что фаги влияют на различные экосистемы, а учитывая важность состава и функций микробиома кишечника для здоровья человека, все большее внимание стали уделять фагам, населяющим этот орган. Дисбаланс в совокупности бактерий приводит к развитию множества заболеваний и сложных состояний, таким как аллергии и ожирение. Однако до сих пор мы знали относительно мало о роли, которую играют кишечные бактерии и бактериофаги в здоровье и болезнях человека.

Ученые из Лаборатории взаимодействия хозяина и микробиоты при Институте Сенгера и Европейского института биоинформатики (Великобритания), применив метод секвенирования ДНК, составили каталог биоразнообразия вирусных видов, обнаруженных в 28 060 наборах геномов человеческого кишечника, собранных в 28 разных странах на шести континентах (Африка, Азия, Европа, Северная Америка, Южная Америка и Океания), и 2898 геномах бактериальных изолятов, которые вырастили из этого органа брюшной полости. Результаты их трудов представлены в журнале Cell.

Ученые обнаружили 142 809 геномов фагов, обитающих в кишечнике человека, более половины из которых никогда ранее не встречались. Вирусное разнообразие оказалось самым высоким среди такого типа бактерий, как фирмикуты. В то же время около 36% вирусных кластеров не ограничивались одним видом, создавая сети потоков генов между филогенетически разными видами бактерий.

Бактериофаг и его структура / © Getty Images

Среди десятков тысяч вирусов ученые идентифицировали и новую широко распространенную кладу фагов с характеристиками, напоминающими бактериофаг crAssphage, обнаруженный в 2014 году в сточных водах множества стран. Эту группу, заражающую грамотрицательных анаэробных палочковидных бактерий семейства Bacteroidaceae, назвали губафагом. И, как считают специалисты, у нее и crAssphage — общий предок.

«Мы также наблюдали четкое разделение между фагомами жителей Северной Америки, Европы и Азии и образцами из Африки и Южной Америки. Интересно, что паттерны фагеома (совокупность последовательностей всех фаговых геномов в образце. — Прим. ред.) коррелировали с важными различиями в образе жизни человека. А фаги, обнаруженные в городских образцах, оказались нацелены на бактероиды, но не на бактерии семейства Prevotellaceae, тогда как в сельских образцах из Перу, Танзании, Мадагаскара и Фиджи содержались фаги с диапазоном хозяев, нацеленных на Prevotellaceae вместо Bacteroides», — рассказали ученые.

По их словам, получившийся высококачественный крупномасштабный каталог геномов фагов улучшит будущие исследования виромов — вирусной составляющей микробиома кишечника — и сделает возможным экологический и эволюционный анализ бактериофагов кишечника человека.

«Необходимо помнить, что не все вирусы вредны: они представляют собой неотъемлемый компонент экосистемы кишечника. Большинство вирусов, которые мы выявили, имеют ДНК в качестве генетического материала, то есть отличаются от известных патогенов, таких как коронавирус SARS-CoV-2 или вирус Зика, представляющих собой РНК-вирусы. Во-вторых наши образцы были получены в основном от здоровых людей, не имеющих каких-либо конкретных заболеваний», — объяснил доктор Александр Алмейда, один из авторов исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

7 часов назад
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

7 часов назад
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: