Загадочные Гигантские ДНК: Новый Уголок В Микробиоме Рта и Их Влияние на Иммунитет

Ученые обнаружили огромные, загадочные участки ДНК в оральном микробиоме — совокупности бактерий и других микроорганизмов, живущих в нашем рту. Эти гигантские фрагменты ДНК могут оказывать влияние на человеческую иммунную систему.

Известно, что в рту у нас обитает множество бактерий, которые могут оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на наше здоровье. В новом исследовании, опубликованном 11 августа в журнале Nature Communications, исследователи сообщают о ранее неописанном элементе орального микробиома: гигантских участках бактериальной ДНК, отделившихся от основного генома микроорганизмов. Эти участки связаны с изменениями в иммунной системе организма и даже с появлением некоторых типов рака.

Исследование добавляет «новый кусочек головоломки для понимания орального микробиома, человеческого здоровья и заболеваний», — отметил Флойд Дьюхирст, профессор института ADA Forsyth, не участвовавший в исследовании. За последнее десятилетие исследования микробиома продемонстрировали его значительное влияние на здоровье человека и болезни.

Команда ученых из лаборатории Ютаки Сузуки в Токийском университете стремилась изучить эти недостающие данные, вдохновленная недавними открытиями гигантских экстрахромосомных элементов (ECE) у бактерий, живущих в почве. ECE представляют собой участки ДНК, отделенные от основного генома организма, подобно митохондриальной ДНК у человека. В результате работы с образцами слюны сотен людей, ученые впервые обнаружили, что такие гигантские ECE также существуют в нашем оральном микробиоме.

Исследователи назвали эти гигантские участки ДНК «иноколами», что означает «insertion sequence encoded; oral origin; circle genomic structure». Они также обнаружили, что примерно 74% участников исследования имели иноколы в своем оральном микробиоме.

Это открытие стало возможным благодаря использованию методов секвенирования длинных чтений, что позволило исследователям идентифицировать крупные участки экстрахромосомной ДНК, которые традиционные методы обнаружить не могли. Сравнив результаты с образцами крови тех же людей, ученые установили, что различия в уровнях иноколов связаны с различиями в иммунной системе.

Некоторые участники исследования имели рак головы и шеи или колоректальный рак и продемонстрировали более низкие уровни иноколов по сравнению с теми, у кого не было этих заболеваний. Это создает перспективы использования вновь открытых гигантских фрагментов ДНК в качестве будущих биомаркеров для рака.

Следующим шагом для исследователей станет культивирование инокол в лаборатории для дальнейшего изучения их функций и способа распространения между бактериями и людьми.

«Теперь, когда мы знаем, что иноколы существуют, мы можем попытаться выяснить их функции и потенциальные роли в здоровье и болезни,» — выразил надежду Дьюхирст.