Составлен наиболее полный каталог вирусов, населяющих человеческий кишечник — Naked Science
8 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.
7 часов назад
6 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

10 мая
4 минуты
Мария Азарова

Илон Маск объявил, что его компания SpaceX теперь будет принимать в качестве оплаты криптовалюту с открытым исходным кодом Dogecoin, названную так в честь популярного интернет-мема Doge — рыжей собаки породы сиба-ину.

10 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Пятнадцатого мая, в 13:00 (мск), должен состояться запуск ракеты-носителя Electron со спутниками для компании BlackSky. Трансляцию запуска вы сможете посмотреть на нашем сайте.

Позавчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[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: