В нашем организме обнаружили необычных обитателей — архей

Наука и жизньНаука

Тёмные лошадки в мире человеческого микробиома

Анна Кузнецова, Алексей Дукат, биологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова.

Первое, за что взялись микробиологи, заполучив в свои руки молекулярные методы, — это исследование разнообразия микробов, населяющих человеческое тело. До этого учёные были ограничены прихотливостью большинства микроорганизмов, многие из которых просто не желали расти в условиях, которые могли для них создать. После того как биологи стали обнаруживать не принадлежащие к известным видам последовательности ДНК в образцах, стало ясно, что в лабораторных условиях удаётся выращивать лишь 1% всех микроорганизмов. Новые методы, не привязанные к получению культур, позволили глубже изучить «внутренний мир» человека: так, в нашем организме обнаружили необычных обитателей — архей, которых прежде исследователи встречали лишь в экстремальных природных условиях.

Человек, далёкий от биологии, скорее всего, знает о существовании бактерий, но вряд ли слышал об археях. А между тем наряду с бактериями и эукариотами археи представляют собой третий домен жизни, третью самую крупную группировку живых организмов. Внешне они во многом напоминают бактерий, но некоторые черты роднят их с эукариотами или же вовсе уникальны. На молекулярном уровне археи отличаются от бактерий так же сильно, как бактерии — от нас. Само их название намекает на раннее происхождение. Это самые древние из ныне живущих организмов, но в отдельную группу они были выделены последними — всего 40 лет назад. Прежде представителей архей относили к бактериям, и лишь американский биофизик Карл Вёзе смог убедительно показать, что они достаточно далеко эволюционно отстоят друг от друга.

Дерево жизни, три домена: археи, бактерии, эукариоты. Рисунок (с изменениями) из статьи: de Vienne DM (2016) Lifemap: Exploring the Entire Tree of Life. PLOS Biology 14(12): e2001624. doi: 10.1371/journal.pbio.2001624. Lifemap (univlyon1. fr).

Впервые архей обнаружили в вулканических горячих источниках, и долгое время считалось, что они могут существовать только в экстремальных средах обитания с высокой температурой и повышенной кислотностью. Сегодня они известны как большая и разнообразная группа, широко распространённая в природе, — их стали обнаруживать во многих местах, например, в почве или на коже человека. Метанобразующие археи (они же метаногены) населяют желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) травоядных животных. В рубце жвачных или в кишечнике термитов различные бактерии разлагают целлюлозу, образуя водород в качестве побочного продукта, а метаногены превращают водород и углекислый газ в метан, который затем выделяется из пищеварительного тракта их хозяев. Есть гипотеза, что если бы этого процесса не было, накопление водорода в пищеварительном тракте влияло бы на равновесие в реакции разложения целлюлозы и она разлагалась бы медленнее. В последнее время метаногенных архей находят во всё большем числе видов животных.

Однако это не единственный пример архей, сожительствующих с животными. Например, архей также удалось обнаружить внутри морских губок. Причём один и тот же вид архей находили во многих образцах губок, то есть такая ассоциация довольно устойчива, хотя на данный момент их роль в этом союзе не совсем ясна. Архей разных групп удалось определить и на нескольких видах кораллов. Но несмотря на то, что этим открытиям уже больше десятка лет, роль данных организмов в большинстве симбиозов неясна. Тот факт, что они составляют значительную часть микробного сообщества внутри организма хозяина, указывает на их важную роль, но подробности таких союзов пока неизвестны.

Как же обстоят дела с изучением архей, обитающих в человеческом теле?

В 2007 году стартовал проект «Микробиом человека», который был создан, чтобы охарактеризовать все микробные сообщества в человеческом теле и прояснить роль бактерий, грибов и простейших в различных патологических состояниях.

И вот, когда исследователи принялись за метагеном различных сообществ тела человека, оказалось, что большое разнообразие архей можно обнаружить и там. Но какова же их роль? Это случайные пассажиры или для архей тело человека действительно одно из их местообитаний? На этот вопрос однозначного ответа нет до сих пор. Да, учёным достоверно известно, что археи составляют значительную часть нашего микробиома, но их почти всегда упускают из виду при изучении различных патологий. Дело в том, что на данный момент нет стандартных протоколов обнаружения архей, поэтому справочные базы данных по ним не полны, и выделение и установление последовательности ДНК происходят с большими трудностями.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Двухсотлетний Тарас Двухсотлетний Тарас

Что не так в гоголевской хронологии истории Тараса Бульбы

Дилетант
Идем в рост Идем в рост

Где черпать силы и как вдохновлять сотрудников, когда сам нуждаешься в поддержке

Psychologies
Золотой век палеонтологии Золотой век палеонтологии

Динозавры выглядели совсем не так, как мы их себе представляли

Наука и жизнь
Иван Шадр в Новой Третьяковке: в плену соцреализма Иван Шадр в Новой Третьяковке: в плену соцреализма

В Третьяковской галерее проходит выставка классика советской скульптуры

Эксперт
Не теряйте меня (и себя) Не теряйте меня (и себя)

События и испытания последних лет лишь подливают масла в огонь нашей тревожности

Psychologies
6 книг современных азиатских авторов 6 книг современных азиатских авторов

Необычные и современные произведения авторов из стан Азии

Правила жизни
«У нас хватило ума…» «У нас хватило ума…»

Как завершалась холодная война между СССР и США?

Дилетант
Часы по имени Арнольд: как семья Бельвилей продавала точное время своим клиентам Часы по имени Арнольд: как семья Бельвилей продавала точное время своим клиентам

Отрывок из книги «Алхимия и жизнь: Как люди и материалы меняли друг друга»

Forbes
Десятка худших российских акций в 2022 году: стоит ли их покупать Десятка худших российских акций в 2022 году: стоит ли их покупать

Антитоп из десяти самых обесценившихся акций за первые девять месяцев года

РБК
8 самых сомнительных героев СССР 8 самых сомнительных героев СССР

Многие известные деятели СССР были совсем не такими, какими мы их знаем

Maxim
Удачный тандем Удачный тандем

Дизайн квартиры, предназначенной для сдачи в аренду

Идеи Вашего Дома
Кому сказать спасибо Кому сказать спасибо

Благодарность – это навык, который полезно тренировать и совершенствовать

Psychologies
Секс в 90-е и сейчас: 12 кардинальных различий Секс в 90-е и сейчас: 12 кардинальных различий

Каким был секс в 90-е?

Maxim
Счастливой Хануки: как приготовить ханукальные пончики суфганиет дома Счастливой Хануки: как приготовить ханукальные пончики суфганиет дома

Рецепт традиционного еврейского блюда — ханукальных пончиков суфганиет

Правила жизни
Как перевернуть генетическую пирамиду Как перевернуть генетическую пирамиду

Прогресс в отечественной селекции растений и животных может быть ускорен

Эксперт
Плата за дружбу Плата за дружбу

Как путешествовать с домашними питомцами

Деньги
Квантoвaя механика «для чaйников» Квантoвaя механика «для чaйников»

Некоторые вещи квантовой механики стали выглядеть чуть яснее

Цифровой океан
“Честное пионерское!” Этот старый способ оплаты за проезд сейчас кажется странным “Честное пионерское!” Этот старый способ оплаты за проезд сейчас кажется странным

В СССР тоже был общественный транспорт без кондуктора

TechInsider
Гордость Сибири Гордость Сибири

Братская и Иркутская ГЭС: знакомимся с историей и работой этих предприятий

Отдых в России
Невнимательность или упрямство: почему подростки не соблюдают правила гигиены? Невнимательность или упрямство: почему подростки не соблюдают правила гигиены?

Что делать, если ваш ребенок превратился в неопрятного тинейджера?

Psychologies
«Хочу поиграть в англоязычной команде»: Бумыч о планах на будущее, своей карьере и бывшей жене «Хочу поиграть в англоязычной команде»: Бумыч о планах на будущее, своей карьере и бывшей жене

Киберспортсмен Кирилл «Boombl4» Михайлов — о репутации и команде мечты

Maxim
Лучшие выходы первой леди Южной Кореи, которая в 50 лет выглядит как фарфоровая кукла Лучшие выходы первой леди Южной Кореи, которая в 50 лет выглядит как фарфоровая кукла

А ты можешь поверить, что эта красотка отметила 50-й день рождения?!

VOICE
Мадонна или блудница: почему мужчина видит в женщине либо мать, либо любовницу — объяснение психологов Мадонна или блудница: почему мужчина видит в женщине либо мать, либо любовницу — объяснение психологов

Почему возникают любовные треугольники?

Psychologies
Как понять Пруста: 7 книг для тех, кто хочет погрузиться в творчество величайшего французского писателя XX века Как понять Пруста: 7 книг для тех, кто хочет погрузиться в творчество величайшего французского писателя XX века

Работы, которые познакомят читателя с биографией Марселя Пруста

Правила жизни
Остров смерти, куклы, поморы: путешествие по необычным местам Архангельской области Остров смерти, куклы, поморы: путешествие по необычным местам Архангельской области

Отправляемся в путь по малоизвестным местам Архангельской области

Вокруг света
В режиме наблюдателя: как квантовое мышление помогает отказаться от предубеждений В режиме наблюдателя: как квантовое мышление помогает отказаться от предубеждений

Как квантовое мышление помогает избежать категоричности и туннельного зрения

Forbes
«На Западном фронте без перемен»: почему экранизация Ремарка кажется такой актуальной «На Западном фронте без перемен»: почему экранизация Ремарка кажется такой актуальной

«На Западном фронте без перемен» — стоит ли смотреть новое прочтение классики

Forbes
Ученые доказали: зимой нужно работать меньше, а переработки опасны для здоровья Ученые доказали: зимой нужно работать меньше, а переработки опасны для здоровья

Почему зимой рабочий день должен быть короче

TechInsider
Если соперник сильнее: 11 спортивных стратегий — используйте их в жизни Если соперник сильнее: 11 спортивных стратегий — используйте их в жизни

Чем похожи успешные спортсмены и бизнесмены?

Psychologies
Окнами на восток Окнами на восток

Немного восточного настроения в интерьере квартиры

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении