A biológusok az utóbbi évek során hatalmas mennyiségű genetikai szekvenciát gyűjtöttek be és elemeztek növényekből, állatokból és mikrobákból, és az eredmények újra és újra meglepetéseket okoznak. A felfedezések egy része az élet általunk igaznak vélt definícióját is megkérdőjelezi. A legújabb kutatás eredményei, amelyekről a héten egy preprintben számoltak be, például egy olyan vírusszerű entitást taglalnak, amely az emberi szájban és bélben élő baktériumokat lakja. Ezeknek az „obeliszkeknek”, ahogyan a Stanford Egyetem kutatói nevezik őket, a genomja látszólag RNS-hurkokból áll, és a hozzájuk tartozó szekvenciákat már világszerte számos alkalommal megtalálták.
Az RNS-t, vagyis a ribonukleinsavat az emberi szervezet kapcsán leginkább a DNS alteregójaként ismerjük: ez szállítja a DNS-alapú génekben kódolt fehérjekészítő terveket szállítja a sejtmagon kívüli molekuláris „gyárakba”, amelyekben a fehérje aminosavai összefűződnek. De több mint 200 olyan vírus is létezik, köztük az influenza, az ebola és a COVID-19-et okozó vírusok, amelyek a DNS-t megkerülve kizárólag RNS-ből álló genommal rendelkeznek. Genomjuk a vírusburkot alkotó fehérjéket kódoló szekvenciákat és ribozimeket tartalmaz, azaz olyan enzimeket, amelyek lehetővé teszik, hogy a vírus a sejtben lemásolja saját RNS-ét.
A kutatók régóta vitatkoznak arról, hogy a vírusok élnek-e: nem tudnak a gazdasejt molekuláitól függetlenül szaporodni, ugyanakkor léteznek ennél egyszerűbb „élőlények” is. A 20. század elején a növénypatológusok például olyan viroidokat fedeztek fel, amelyek lényegében csak egy RNS-hurokból állnak, a vírusokra jellemző fehérjeburok nélkül. Úgy tűnik, hogy a viroid genomok egyáltalán nem kódolnak fehérjéket. A viroidok azért keltettek nagy érdeklődést, mert kölcsönhatásba lépnek a növények genomjával, ráadásul gyakran nagyon pusztító eredménnyel tették ezt.
A szakértők sokáig úgy gondolták, hogy a viroidok csak a növényekre korlátozódnak, de a közelmúltban állatok, baktériumok és más életformák genomszekvenciáinak adatbázisaiban is találtak bizonyítékot viroidszerű, körkörös RNS-genomokra. A feltáratlan RNS-genomok utáni hajsza keretében Andrew Fire, Ivan Zheludev és kollégáik egy kifinomult szoftvert fejlesztettek ki, hogy az emberben élő mikrobák aktív génjeinek meglévő katalógusait elemezzék a körkörösnek jósolt RNS-szekvenciák szempontjából.
Ez a kreatív megközelítés közel 30 ezer eredményt hozott, vagyis ennyi olyan körkörös RNS-t azonosítottak, amelyek mindegyike körülbelül 1000 bázisból áll, és valószínűleg egy-egy különálló obeliszket képvisel. Nem valószínű, hogy igazi vírusokról van szó, állapította meg a csapat, mivel az RNS-vírusok jellemzően sokkal több bázist tartalmaznak. Az obeliszkszekvenciák némelyike azonban az RNS-replikációban szerepet játszó fehérjéket kódol, vagyis összetettebb, mint a hagyományos viroidok. A viroidokhoz hasonlóan azonban úgy tűnik, hogy az obeliszkek sem kódolnak olyan fehérjéket, amelyek a külső burkot alkotják.
A vizsgált emberi mikrobiális adatbázisok közül az emberi bélbaktériumok 7%-ában és az emberi szájban lévő baktériumok felében találtak obeliszkszekvenciákat. A test különböző részeiből származó mikrobák obeliszkjei ráadásul megkülönböztethető szekvenciákkal rendelkeznek. Az obeliszkek olyan géneket tartalmaznak, amelyek eltérnek az eddig más szervezetekben felfedezettektől, ezek az RNS-ek egy olyan osztályát alkotják, amelyek az emberi és a globális mikrobiomokat kolonizálták, és mostanáig észrevétlenek maradtak, írja a kutatócsoport.
Az eredmények a független szakértők szerint kiválóan demonstrálják, hogy mennyire a kezdetén járunk a vírusuniverzum feltárásának. Az egyik nagy kérdés a felfedezés kapcsán, hogy milyen viszonyban állnak egymással evolúciósan a vírusok, a viroidok és az obeliszkek. Meg persze hogy mit művelnek a bennünk élő mikrobákban.
