Вірусы - самыя шматлікія біялагічныя аб'екты на нашай планеце. А колькасць бактэрыяфагаў, таксама вядомых як фагі - вірус, які заражае бактэрыяльныя клеткі і археи, - паводле ацэнак навукоўцаў, складае 1031 часціцы. Яны моцна ўплываюць на мікробныя супольнасці, дзейнічаючы як вектары гарызантальнага пераносу генаў, кадавальныя дапаможныя функцыі, карысныя для відаў бактэрый-гаспадароў.
На працягу дзесяцігоддзяў даследнікі спасцігалі фагі не так хутка, як хацелася, аднак, дзякуючы з'яўленню высокапрадукцыйнай метагеномики, з'явілася магчымасць выявіць беспрэцэдэнтны колькасць новых фагов. Так, нечаканым адкрыццём стала тое, што большасць фагов паслядоўнасцяў нельга было аднесці да якой-небудзь вядомай віруснай таксанаміі, усталяванай Міжнародным камітэтам па таксанаміі вірусаў (ICTV).
Вядома, што фагі ўплываюць на розныя экасістэмы, а улічваючы важнасць складу і функцый микробиома кішачніка для здароўя чалавека, усё большую ўвагу сталі надаваць фагам, насяляюць гэты орган. Дысбаланс у сукупнасці бактэрый прыводзіць да развіцця мноства захворванняў і складаных станаў, такім як алергіі і атлусценне. Аднак да гэтага часу мы ведалі адносна мала пра ролю, якую гуляюць кішачныя бактэрыі і бактэрыяфага ў здароўе і хваробы чалавека.
Навукоўцы з Лабараторыі ўзаемадзеяння гаспадара і микробиоты пры Інстытуце Сенгеров і Еўрапейскага інстытута біяінфарматыкі (Вялікабрытанія), ужыўшы метад секвенирования ДНК, склалі каталог біяразнастайнасці вірусных відаў, выяўленых у 28 060 наборах геномаў чалавечага кішачніка, сабраных у 28 розных краінах на шасці кантынентах (Афрыка, Азія , Еўропа, Паўночная Амерыка, Паўднёвая Амерыка і Акіянія), і 2898 геному бактэрыяльных изолятов, якія выгадавалі з гэтага органа брушнай паражніны. Вынікі іх прац прадстаўлены ў часопісе Cell.
Навукоўцы выявілі 142 809 геномаў фагов, якія жывуць у кішачніку чалавека, больш за палову з якіх ніколі раней не сустракаліся. Віруснае разнастайнасць апынулася самым высокім сярод такога тыпу бактэрый, як фирмикуты. У той жа час каля 36% вірусных кластараў не абмяжоўваліся адным выглядам, ствараючы сеткі патокаў генаў паміж філагенетычна рознымі відамі бактэрый.
Сярод дзесяткаў тысяч вірусаў навукоўцы ідэнтыфікавалі і новую шырока распаўсюджаную кладу фагов з характарыстыкамі, якія нагадваюць бактэрыяфагаў crAssphage, выяўлены ў 2014 годзе ў сцёкавых водах мноства краін. Гэтую групу, заражаў грамотріцательных анаэробных палачкападобныя бактэрый сямейства Bacteroidaceae, назвалі губафагом. І, як лічаць спецыялісты, у яе і crAssphage - агульны продак.
«Мы таксама назіралі выразны падзел паміж фагомами жыхароў Паўночнай Амерыкі, Еўропы і Азіі і ўзорамі з Афрыкі і Паўднёвай Амерыкі. Цікава, што патэрны фагеома (сукупнасць паслядоўнасцяў усіх фагов геномаў ва ўзоры. - Заўвага. Рэд.) Карэлявалі з важнымі адрозненнямі ў ладзе жыцця чалавека. А фагі, выяўленыя ў гарадскіх узорах, апынуліся нацэлены на бактероиды, але не на бактэрыі сямейства Prevotellaceae, тады як у сельскіх узорах з Перу, Танзаніі, Мадагаскара і Фіджы ўтрымліваліся фагі з дыяпазонам гаспадароў, накіраваных на Prevotellaceae замест Bacteroides », - распавялі навукоўцы.
Па іх словах, атрыманы высакаякасны буйнамаштабны каталог геномаў фагов палепшыць будучыя даследаванні виромов - віруснай складнікам микробиома кішачніка - і зробіць магчымым экалагічны і эвалюцыйны аналіз бактэрыяфагаў кішачніка чалавека.
«Неабходна памятаць, што не ўсе вірусы шкодныя: яны ўяўляюць сабой неад'емны кампанент экасістэмы кішачніка. Большасць вірусаў, якія мы выявілі, маюць ДНК у якасці генетычнага матэрыялу, то ёсць адрозніваюцца ад вядомых патагенаў, такіх як коронавирус SARS-CoV-2 ці вірус Зика, якія ўяўляюць сабой РНК-вірусы. Па-другое нашы ўзоры былі атрыманы ў асноўным ад здаровых людзей, якія не маюць якіх-небудзь канкрэтных захворванняў », - патлумачыў доктар Аляксандр Алмейда, адзін з аўтараў даследавання.
Крыніца: Naked Science