Гигантские петли ДНК, переносимые бактериями, обитающими во рту человека, могут оказывать благоприятное влияние на здоровье ротовой полости и иммунную систему. Потенциально они снижают риск развития некоторых видов рака, сообщает Science Alert.

Недавно обнаруженные кольца нуклеиновой кислоты, получившие название «иноклы», вероятно, являются крупным типом плазмид – генетических элементов, которые находятся вне основного руководства по строению ДНК у многих микробов. Группа ученых под руководством исследователей из Токийского университета считают, что иноклы играют важную роль в адаптации бактерий, в данном случае стрептококков, в биологической среде полости рта, выступая в качестве дополнительных наборов для выживания.

[see_also ids="651102"]

«Мы знаем, что в микробиоме полости рта обитает множество различных видов бактерий, но многие их функции и способы их реализации до сих пор неизвестны. Исследуя их, мы обнаружили иноклы, пример внехромосомной ДНК — фрагментов ДНК, которые существуют в клетках, в данном случае бактериальных, но за пределами их основной ДНК», — заявил микробиолог Токийского университета Юя Кигучи.

В ходе исследования ученые изучили образцы слюны 56 добровольцев, анализ которых и помог выявить гигантские петли ДНК. Дальнейшие исследования 476 образцов позволили определить распространенность иноклов в общей популяции. Эти данные показали, что носителями иноклов могут быть примерно три четверти людей.

Одна из причин, по которой иноклы не были обнаружены ранее, может скрываться в их необычном размере. Традиционные методы секвенирования ДНК предполагают разделение ДНК на более мелкие фрагменты, что, хотя и облегчает чтение, затрудняет реконструкцию более крупных последовательностей.

Чтобы обойти это ограничение ученые разработали специальную систему секвенирования preNuc, которая удаляет человеческую ДНК из образца, сокращая количество фрагментов бактериальной ДНК, анализ которых нужно провести.

«Средний размер генома инокла составляет 350 килобаз, что является мерой длины генетических последовательностей, поэтому это один из крупнейших внехромосомных генетических элементов в микробиоме человека. Такая большая длина наделяет иноклы генами, отвечающими за различные функции, включая устойчивость к окислительному стрессу, репарацию повреждений ДНК и гены, связанные с клеточной стенкой, которые, возможно, участвуют в адаптации к внеклеточному стрессу», — говорит Кигучи. Плазмиды, другие формы внехромосомной ДНК, состоят максимум из нескольких десятков килобаз.

В слюне людей, страдающих раком головы и шеи, было обнаружено меньше этих элементов ДНК во рту, что указывает на потенциальное преимущество наличия подобных петель. Вместе с тем, пока неясно, это иноклы защищают от рака или какой-то фактор уменьшает их количество одновременно повышая риск развития заболевания.

Ученые также намерены в дальнейшем изучить то, как функционируют иноклы и могут ли они передаваться от человека к человеку, а также то, какое влияние они могут оказывать на здоровье полости рта.

Ранее ученые из Университета Тампере в Финляндии выяснили, что бактерии, которую обычно присутствуют во рту людей, могут играть решающую роль в развитии сердечного приступа.