‘Obelisks’: İnsan sindirim sisteminde keşfedilen yeni bir yaşam sınıfı

 (sciencealert.com)
1 puan yazan GN⁺ 2024-12-31 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • İnsanlarda ve dünya genelindeki mikrobiyomlarda, mevcut biyolojik etkenlere benzemeyen virüs benzeri RNA varlıkları Obelisks keşfedildi; bu da mikrobiyal dünyanın sınıflandırma sınırlarına yeniden bakmayı gerektiriyor
  • Obelisks, yaklaşık 1.000 nükleotit büyüklüğünde kısa RNA halka yapısına sahip; simetrik çubuk biçimleri nedeniyle bu ad verildi
  • Hakem değerlendirmesi öncesi yayımlanan preprint çalışma, 5,4 milyon kamuya açık genetik dizi veri kümesinde yaklaşık 30 bin tür Obelisk tespit etti ve incelenen insan mikrobiyomlarının yaklaşık %10’unda görüldüğünü ortaya koydu
  • Bir veri kümesinde Obelisks, hastaların ağız örneklerinin %50’sinde bulundu; yaygın ağız bakterisi Streptococcus sanguinis içinde 1.137 nükleotit uzunluğunda bir Obelisk izole edildi
  • Obelisks, yeni bir protein ailesi olan Oblins’i kodluyor; ancak virüslerin protein kılıfı genleri görülmediği için virüsten çok RNA plazmidlerine daha yakın olma ihtimali sürüyor

Obelisks’in keşfi ve dağılımı

  • Araştırma ekibi, insan vücudundaki mikrobiyal toplulukları incelerken mevcut biyolojik etkenlerle dizi veya yapı benzerliği saptanmayan genetik materyal buldu
  • Stanford University’den Ivan Zheludev’in ekibi, bu varlıkların virüs olmayabileceğini; en basit genetik moleküller ile daha karmaşık virüsler arasındaki boşluğu dolduran yeni bir grup olabileceğini düşünüyor
  • Obelisks, insanlarda ve dünya genelindeki mikrobiyomlarda yerleşmiş, ancak şimdiye kadar keşfedilmemiş çeşitli bir RNA sınıfı olarak tanımlandı
  • Adı, kıvrılmış RNA uzunluğunun oluşturduğu antik obelisk benzeri simetrik çubuk yapıdan geliyor
  • Genetik dizileri yalnızca yaklaşık 1.000 nükleotit uzunluğunda; bu kısa uzunluk nedeniyle önceki araştırmalarda gözden kaçmış olabilir
  • Hakem değerlendirmesinden geçmemiş preprint çalışmada araştırma ekibi, 5,4 milyon kamuya açık genetik dizi veri kümesini taradı
    • Birbirinden farklı yaklaşık 30 bin tür Obelisk tespit edildi
    • İncelenen insan mikrobiyomlarının yaklaşık %10’unda Obelisks görüldü
    • Bir veri kümesinde Obelisks, hastaların ağız örneklerinin %50’sinde bulundu
  • Farklı Obelisk türlerinin vücudun farklı bölgelerinde bulunduğu da görüldü; bu da onların ilgili insan mikrobiyomlarının yerleşik üyeleri olabileceğine işaret ediyor

Virüslerden, viroidlerden ve plazmidlerden farklı özellikleri

  • Araştırma ekibi, insan mikrobiyomunda Obelisk’in konak hücrelerinden bir türünü izole etti; bu konak, yaygın bir insan ağız mikrobu olan Streptococcus sanguinis
    • Bu mikrobun içindeki Obelisk, 1.137 nükleotit uzunluğunda halka yapısına sahip
    • Diğer Obelisks’in konakları henüz bilinmiyor, ancak en azından bazılarının bakterilerin içinde bulunduğu düşünülüyor
  • Tüm Obelisks’in, araştırma ekibinin Oblins adını verdiği yeni bir protein ailesini kodladığı görülüyor
    • Bu proteinleri üretmeye yönelik talimatlar, Obelisks’in genetik materyalinin en az yarısını oluşturuyor gibi görünüyor
    • Oblins, Obelisks genelinde birbirine çok benzediği için araştırma ekibi bunların çoğalma sürecinde rol oynayabileceğinden şüpheleniyor
  • Protein kodlama yeteneği, Obelisks’i mevcut RNA halkaları olan viroidlerden ayırıyor
  • Aynı zamanda Obelisks’in, COVID-19 dahil RNA virüslerinin hücre dışında taşıyabildiği protein kılıfı üreten genlere sahip olmadığı görülüyor
  • Bitkilerden bakterilere kadar hücre içinde birlikte var olan genetik moleküller olan plazmidlere kıyasla Obelisks çok daha büyük; plazmidler genellikle DNA’dan oluşur
  • Obelisks’in bakteri konaklarını nasıl etkilediği veya hücreler arasında nasıl yayıldığı henüz doğrulanmış değil
  • Araştırma ekibinin vardığı sonuç, bu unsurların ‘viral’ olmayabileceği ve RNA plazmidlerine daha yakın olabileceği yönünde
  • Çalışma bioRxiv’de preprint olarak yayımlandı ve henüz hakem değerlendirmesinden geçmedi

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 2024-12-31
Hacker News yorumları

  • Harika :) Bu çalışmanın ortak yazarlarından biriyim. İstediğinizi sorun
    Bu makale artık hakem değerlendirmesinden geçti ve geçen ay Cell’de yayımlandı: [https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01091-2]
    Obelisk’ler, University of Toronto ve ortak araştırmacıların yürüttüğü daha büyük bir araştırma programının parçası; ilgili olarak Virus-Viroid Hybrids makalesine [https://www.nature.com/articles/s41467-023-38301-2] ve Zeta-Elements’e [https://www.nature.com/articles/s41586-021-04332-2] de bakabilirsiniz
    Hesaplamalı biyolojinin, Dünya’daki biyolojik çeşitliliğe dair anlayışımızı devrim niteliğinde genişlettiğini; Zeta-elements, Ambiviruses ve Obelisks’in daha sadece başlangıç olduğunu düşünüyorum. İlgileniyorsanız University of Toronto’daki “Laboratory for RNA-Based Lifeforms” tutkulu geliştiriciler/doktora sonrası araştırmacılar/lisansüstü öğrenciler arıyor: [https://www.rnalab.ca]
    Şimdilik burada bitiriyorum. Kalan sorular olursa bugün daha sonra tekrar kontrol edeceğim

    • “Obelisk’ler, bilinen biyolojik etkenlerle saptanabilir bir benzerliği olmayan kendi kladlarını oluşturur” demek, virüsler veya viroidler de dahil olmak üzere hiçbir diziyle benzerliği olmadığı anlamına mı geliyor?
      Bildiğim kadarıyla yaşamın bilinen dalları içinde çok fazla korunmuşluk görülüyor ve yeni dallar sık bulunmuyor; bu yüzden çok ilginç
      Tamamen yeni virüs/viroid bulmak daha mı yaygın? Dizi düzeyinde gerçekten yeni biyolojik etkenler ne sıklıkla keşfediliyor?
    • Obelisk’ler genel olarak bilinen yaşam formlarıyla nasıl etkileşiyor?
      Hücre/bakteri ile virüs etkileşimini anlamak kolay. Virüs hücreyi enfekte edip onu bir virüs fabrikasına dönüştürüyor
      Obelisk’ler ne yapıyor? Hücre içinde DNA mekanizmasına ya da organellere entegre olup okunarak daha fazla Obelisk üretilmesini mi sağlıyor?
      Yaşam döngüsü nasıl ve bilinen viroidlerden farkı ne?
    • Bunların kendi kendini çoğaltan bir şey değil de, başka hücrelerin atığı ya da ara ürünü olmadığını nasıl biliyorsunuz?
    • Basitçe söylemek gerekirse, zar ya da kılıf olmadan var olan ve birkaç protein kodlayan çubuk biçimli RNA plazmidleri gibi görünüyorlar; böyle anlamak doğru mu? Bu kadarı netleştirildi mi?
    • Henüz saptanmamış ya da saptanması zor olan böyle varlıklar daha fazla olabilir mi?
      Örneğin genom örneklerinin içinde daha fazla Obelisk ya da benzer “yaşam” benzeri şeyler olabilir mi?

  • “Virüs benzeri nesnelerin tamamen yeni bir class’ı” ifadesi başta kafamı karıştırdı. Buradaki Class, şube ile takım arasındaki taksonomik basamak anlamındaki teknik terim değilmiş

    • Benim kafam karışmadı. Yeni keşfedilmiş bir taksonomik sınıfın popüler medya haberi olacağını sanmıyordum; daha üst düzeyde bir şey bekliyordum ve gerçek keşif bu beklentiye uydu
    • sciencealert.com bir popüler bilim sitesi, bu yüzden böyle katı terminoloji kullanmıyor

  • Bağırsağın nasıl çalıştığına dair yapbozun yeni parçalarını buluyor olmamız gerçekten sevindirici. Umarım bir gün bugün tesadüfi keşiflere dayanan bağışıklık, nörodejenerasyon, kanser vb. üzerindeki etkilerini de anlayabiliriz

  • Obelisk’lerin genetik dizisi yalnızca yaklaşık 1.000 karakter ise, evrenin neredeyse herhangi bir yer ve zamanında rastgele kimyasal süreçlerle yeniden oluşma olasılığı daha yüksek olmalı. Buna küresel mi demeli?

  • Bu çalışma henüz hakem değerlendirmesinden geçmedi, bu yüzden başlıktaki iddia biraz fazla kesin görünüyor

    • O yılın ilerleyen döneminde çıkan dergi sürümü burada:
      https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01091-2
      Gerçekten yeni bir genomik unsur ailesi
    • Hakem değerlendirmesine kadar Obelisk’lerin yanına bir yıldız koymak gerekebilir
    • Hakem değerlendirmesi sandığınız rolü yerine getirmiyor
    • Ortak yazarlardan biri (muhtemelen en üstteki yorumun sahibi) az önce artık hakem değerlendirmesinden geçtiğini söyledi
      Yine de bu çok da önemli değil

  • Makale Ocak ayına ait; araştırma şimdi bir dergide yayımlandı mı?

  • Peki bunlar nasıl yaşam sayılıyor? Yaşam genelde üreme yeteneğiyle tanımlanır; bunlar ise konağın hücresel mekanizmasına tutunuyor gibi görünüyor
    Bilinen bir yararları var mı, yoksa bir tür çöp DNA’nın bunların kodlanmasında rol almış olma ihtimali var mı?

    • Kabaca anladığım kadarıyla, güncel biyoloji teorisinde yaşam tanımı epey bulanıklaştı
      Özellikle yaşamın kökenine dair “önce virüs” teorisinin güç kazandığını biliyorum. Önce bir protein/DNA çorbası vardı, sonra virüsler geldi, ancak ondan sonra hücresel canlılar ortaya çıktı diyen görüş
      Ayrıca hiçbir şeye “tutunmayan” bir varlık istiyorsanız fotosentetik bitkilere kadar beklemeniz gerekir; bu da evrimde birkaç aşama daha sonrası. Mevcut teoriye dair uzman olmayan anlayışım böyle

  • RNA dünyasının kalıntısı olabilir mi?

  • RNA modifikasyonlarının DNA’dan daha çeşitli olması ve bizim bunları keşfetme yöntemlerini daha yeni yeni geliştirmeye başlamamız ilginç. Oxford Nanopore Technology’nin Nanopore dizilemesi, doğal RNA’yı ve modifikasyonlarını dizileyebilen ilk teknoloji; bu alanı da araştırdınız mı?