Мы привыкли думать, что наука уже детально изучила человеческий организм. Однако новые открытия показывают: в нас скрыто куда больше тайн, чем кажется. Одним из самых перспективных направлений сегодня считается исследование микробиома — совокупности всех микроорганизмов, живущих внутри и на поверхности человека. И если кишечный микробиом уже на слуху, то микробиом полости рта сейчас переживает настоящий всплеск интереса. Именно здесь команда японских учёных обнаружила необычные генетические элементы — иноклы (Inocles), ранее неизвестные науке.
Исследователи установили: иноклы представляют собой гигантские фрагменты внехромосомной ДНК. В отличие от плазмид, длина которых ограничивается десятками килобаз, средний размер иноклов составляет около 350 килобаз. Это делает их крупнейшими из подобных элементов, найденных в человеческом микробиоме.
"Мы знаем, что в микробиоме полости рта обитает множество различных видов бактерий, но многие их функции до сих пор неизвестны", — сказал научный сотрудник проекта Юя Кигучи.
Оказалось, что иноклы содержат гены, отвечающие за устойчивость к окислительному стрессу, восстановление ДНК, а также за особенности клеточной стенки. Всё это может объяснять, как бактерии выживают и адаптируются к условиям полости рта.
|
Параметр |
Плазмиды |
Иноклы |
|
Размер |
Несколько десятков килобаз |
В среднем 350 килобаз |
|
Функции |
Локальные, ограниченные |
Расширенный набор генов |
|
Роль |
Дополнительные возможности бактерий |
Ключевая адаптация к стрессу |
|
Изученность |
Хорошо известны |
Только начинаются исследования |
Ранее крупные элементы было невозможно реконструировать: методы секвенирования "разбивали" ДНК на мелкие фрагменты. Прорыв произошёл благодаря современным технологиям длинных прочтений. Соавтор проекта Нагиса Хамамото разработал метод preNuc, позволяющий удалить человеческую ДНК из слюны. Это дало возможность собрать полные геномы иноклов, которые были найдены у бактерий Streptococcus salivarius.
Что будет, если учёные докажут связь иноклов с серьёзными болезнями, например, с раком? В таком случае эти элементы могут стать биомаркерами для ранней диагностики. Это откроет путь к новым методам профилактики и терапии.
|
Плюсы |
Минусы |
|
Новые знания о микробиоме |
Пока мало практических применений |
|
Потенциальные маркеры заболеваний |
Сложность исследований из-за размеров элементов |
|
Возможность разработки новых методов лечения |
Необходимость долгосрочных наблюдений |
Можно ли проверить у себя наличие иноклов?
Пока таких тестов нет, но в будущем диагностика микробиома может стать доступной.
Связаны ли иноклы с кариесом?
Учёные предполагают, что они могут влиять на болезни дёсен и зубов, но пока нужны дополнительные данные.
Что можно сделать уже сейчас?
Следить за состоянием полости рта и укреплять микробиом через правильное питание и уход.
Исследования микробиома начались ещё в XIX веке, когда микробиологи впервые заметили микрофлору во рту. В XXI веке развитие секвенирования дало толчок новым открытиям: сначала были описаны неизвестные виды бактерий кишечника, а теперь — иноклы. Каждый технологический шаг вперёд раскрывает ещё один пласт скрытой генетической информации.
Таким образом, открытие иноклов показывает: даже привычная среда, как полость рта, хранит тайны. Эти элементы ДНК могут изменить наше понимание микробиома и дать ключ к новым подходам в медицине. Наука вновь напоминает: организм человека сложнее, чем мы думаем, и исследовать его предстоит ещё долго.