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科学家在人体微生物群中发现一种全新生命形式“方尖体”,或揭示基因进化奥秘。
在人体微生物的复杂丛林中,科学家发现了一个全新的、病毒般的基因物质群体。这一发现不仅令人震惊,还可能彻底改变我们对生命形式的认知。
北卡罗来纳大学细胞生物学家Mark Peifer(未参与此研究)感叹道:“这简直疯狂!我们越深入研究,就越发现令人难以置信的东西。”这些神秘的遗传物质没有已知的生物序列或结构相似性,其存在挑战了传统生物学的认知。
Zheludev团队在未经过同行评审的研究中,从540万份已发布的遗传序列数据中,识别出了近30,000种方尖体。在他们检查的样本中,约10%的人体微生物组中存在方尖体。某些数据集中,甚至有50%的口腔样本含有方尖体。此外,不同类型的方尖体似乎分布于人体的不同部位。
研究人员还成功分离出了一个宿主细胞——人类口腔中常见的细菌Streptococcus sanguinis。在这种细菌中,方尖体形成了一个1,137核苷酸长的环状结构。虽然其他方尖体的宿主仍未明确,但研究团队推测,至少一部分可能存在于细菌中。
方尖体的遗传物质包含了一种新型蛋白质的编码,研究者将其命名为Oblins。这些蛋白质的生成指令占方尖体基因物质的一半以上。由于所有方尖体的Oblins蛋白高度相似,研究者认为它们可能与方尖体的复制过程有关。
尽管方尖体具备编码蛋白质的能力,但它们与已知的RNA环状分子(如类病毒)不同,也缺乏RNA病毒通常用于保护自身的蛋白质外壳。此外,方尖体的大小显著大于植物和细菌细胞中常见的DNA质粒。然而,研究团队尚未发现方尖体对其细菌宿主的影响,也不清楚它们如何在细胞间传播。
Zheludev团队总结道,这些基因元素可能并非病毒,而更接近“RNA质粒”。他们的发现揭示了生命形式的复杂性和多样性,提示我们可能存在一种尚未被充分理解的遗传机制。方尖体的特性模糊了传统生物学中病毒、质粒和其他遗传元素之间的界限。
更令人好奇的是,方尖体或许可以帮助我们更深入地探索RNA的进化起源。作为一种独特的遗传物质,它们可能是从最简单的分子结构进化到更复杂病毒的中间桥梁。这一假设让科学家对生命起源的问题有了新的思考方向。
尽管研究尚处于初期阶段,方尖体的发现无疑为人类微生物组和遗传学研究打开了新大门。科学家将需要更多实验来确定这些神秘元素的功能、来源,以及它们如何影响宿主生物。
“每次深入挖掘,我们就会发现更多未曾预料的奇迹,”Peifer感慨道。方尖体的发现不仅挑战了我们的认知,也再次提醒我们,生命的多样性和复杂性远超想象。
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