Составлен наиболее полный каталог вирусов, населяющих человеческий кишечник — Naked Science
20 февраля
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, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Позавчера, 09:40
Сергей Васильев

Ученые показали, что удлинение суток ведет к более продуктивному фотосинтезу и, возможно, некогда помогло цианобактериям совершить кислородную революцию на древней Земле.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: