Obelisk-alfa. Kredit: Zheludev et al. (2024). bioRxiv.

Je to jako blesk z čistého nebe. Najednou tu máme novou úroveň biologické struktury, která (po kolikáté už?) atakuje naše vnímání toho, co je živé a co není. Tentokrát je to tvrdý zásah, protože objevitelé měli velice šťastnou ruku a nalezli sexy jméno. Seznamte se s obelisky (obelisks).

Obelisky jsou zvláštní, virům podobné entity, které jsou, aby toho nebylo málo najednou, doslova v každém z nás. Andrew Fire z americké Stanford University a jeho kolegové našli obelisky, přesněji řečeno ohromnou spoustu obelisků v bakteriích, které obývají lidská střeva a ústní dutinu. Jméno Fire by mohlo být povědomé. Je držitelem Nobelovky z roku 2006 za objev RNA interference.

Pokud můžeme soudit, vědci, kteří se o tom doslechli, jsou u vytržení. Podle buněčného a vývojového biologa Marka Peifera z University of North Carolina, Chapel Hill, je to naprostá šílenost. Čím více se o obeliscích dozvídáme, tím šíleněji vypadají, jak cituje jindy poměrně distingovaný online magazín prestižního Science.

Andrew Z. Fire. Kredit: Stanford University.

Obelisky jsou do jisté míry podobné viroidům, tedy stále poměrně záhadným kruhovým infekčním sekvencím RNA o délce kolem 300 bází. Viroidy jsou jako malé „nahé“ viry, pouhé sekvence bez proteinového obalu, které ale mohou vyvolávat nepříjemné infekce. Háček je v tom, že viroidy jsme dodnes znali jen u rostlin.

Příklady struktury viroidů čeledi Avsunviroidae. Kredit: Di Serio et al. (2018), Journal of General Virology, CC BY-SA 4.0.

Fire a jeho kolegové pátrali po doposud neobjevených RNA genomech. Vypustili vlastnoručně vyvinutý software na katalogy genomů mikroorganismů, které žijí v lidském těle. Hledali sekvence RNA, které by vytvořily kroužky. Nakonec se nestačili divit. Jejich sklizeň byla více než bohatá.

Badatelé „vytěžili“ téměř 30 tisíc sekvencí odpovídajících kruhové RNA, o velikosti kolem 1 000 bází. Každá z nich zřejmě odpovídá jinému obelisku. Určitě to nejsou klasické RNA viry, jejich sekvence jsou větší a odlišné. Zároveň určitě nejde o klasické viroidy. Ty jsou naopak menší a jednodušší. Obelisky se rovněž nepodobají žádným známým mobilním genetickým elementům. Obsahují celou rodinu doposud neznámých proteinů oblinů a některé obelisky obsahují specifické ribozymy. Dohromady obelisky tvoří ucelenou fylogenetickou skupinu, nepříbuznou čemukoliv jinému.

Ukázalo se, že RNA obelisky v sobě obsahuje asi 7 procent bakterií střevního mikrobiomu a asi polovina bakterií v lidských ústech. Obelisky z různých částí těla se přitom poněkud liší v sekvencích. Zároveň vyšlo najevo, že obelisky obsahují geny, které jsme zatím neviděli u jiných organismů. Jsme svědky objevu nového typu RNA entit, které doposud zcela unikaly pozornosti lovců sekvencí.

Slovy biologa Matthewa Sullivana z Ohio State University, zatím není jasné, zda a do jaké míry obelisky interferují s lidským zdravím. Podle všeho ale mohou měnit aktivitu genů bakteriálních hostitelů, což zase může ovlivnit lidského hostitele. Bude nesmírně zajímavé obelisky dál sledovat.

Video: The Smallest Pathogen on Earth: Viroids Explained

Literatura

Science online 26. 1. 2024.

bioRxiv online 21. 1. 2024.