Микробиом кишечника или сообщество бактерий, которые находятся в пищеварительной системе человека, играет важную роль в переваривании пищи и регулировании иммунной системы. Но многие исследования также связывают дисбаланс кишечных микробов с заболеваниями печени , ожирением и аллергией.
Однако о микробиоме вообще известно удивительно мало. Хотя микробиом включает в себя множество микроорганизмов, включая бактерии и вирусы, предыдущие исследования были сосредоточены в основном на кишечных бактериях. Дело в том, что их гораздо легче обнаружить.
В новом исследовании группа исследователей использовала метод метагеномики для идентификации вирусов. Он включает в себя анализ всего генетического материала сообщества бактерий и последующее сопоставление найденных индивидуальных последовательностей с конкретными видами. Они проанализировали более 28 тыс. образцов микробиома кишечника, взятых у людей из 28 стран.
В ходе этого процесса были выявлены полные геномы более 140 тыс. видов вирусов, обитающих в кишечнике человека. Однако стоит отметить, что один человек носит в себе лишь небольшую часть этих видов.
В основном кишечник населяют бактериофаги, или фаги. Это вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки и клетки архей. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты.
Исследователи ограничили свои возможности бактериофагами, так как стремились выяснить их роль в здоровье человека. Большинство из них не вредны для человека и являются просто неотъемлемой частью микробиоты нашего тела, но, возможно, на этом их функции не заканчиваются.
Фаги могут играть центральную роль в микробиоме кишечника — например, обеспечивая своих бактериальных хозяев полезными свойствами и влияя на то, как эти бактерии развиваются.
Поскольку бактериальные сообщества являются критическим компонентом нашего кишечника, нетрудно представить, что фаги могут играть ключевую роль в поддержании здорового равновесия в кишечнике человека. Однако известны случаи, когда фаги способствовали развитию болезни. Например, дифтерии — серьезной бактериальной инфекции, и ботулизму — серьезному заболеванию, которое поражает нервы организма. Болезнь вызывается токсинами, которые кодируются фаговыми генами.
По интервью для Live Science ученые рассказали, что опубликовали геномы вирусов, вторгшихся в бактерии, в созданной ими новой базе данных под названием «База данных кишечных фагов». Ученые заявили, что ее можно использовать для проведения дальнейших исследований этих вирусов.
Читайте также
Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?