16 février 2024
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Un étrange « obélisque » découvert dans l’intestin humain pourrait ressembler à un virus
Des fragments d’ARN en forme de bâtonnet appelés « obélisques » découverts pour la première fois dans des bactéries intestinales et buccales
Pour la première fois, des scientifiques ont repéré des fragments indésirables de bactéries colonisant l’ARN dans nos intestins. Les chercheurs ont baptisé ces « obélisques », ce qui pourrait représenter une nouvelle classe d’agents infectieux.
« C’est très excitant », déclare Kathleen Heffron, microbiologiste à l’Université Cornell qui n’a pas participé à la recherche. Cette étude est disponible ici serveur de préimpression bioRxiv Et n’a encore été publié dans aucune revue scientifique à comité de lecture.
Pour localiser l’obélisque, l’auteur principal Ivan Zheludev de l’Université de Stanford et ses collègues ont passé au crible les données d’une base de données d’ARN contenant des milliers de séquences isolées d’excréments humains. L’ARN est similaire à l’ADN, mais il comporte généralement un seul brin de « lettres » ou de paires de bases, plutôt qu’un double brin, et il transporte généralement des messages de l’ADN qui demandent au corps de fabriquer des protéines. Les chercheurs ont identifié des milliers de boucles différentes d’ARN simple brin qui ne codaient pas pour les protéines. Ils ont également trouvé un groupe d’obélisques à l’intérieur des bactéries buccales communes. Streptocoque sanguinis. De plus, ils ont analysé les informations sur les microbiomes buccaux et intestinaux de 472 personnes issues de cinq études antérieures et ont détecté des obélisques chez environ 10 % des participants.
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Les obélisques ressemblent quelque peu à des viroïdes : de petits morceaux circulaires d’ARN simple brin. Comme les virus, les viroïdes ont besoin d’un hôte pour se répliquer et ils peuvent infecter et provoquer des maladies chez les eucaryotes, des organismes dotés de cellules dotées de noyaux. En particulier, ils ont été largement documentés chez les plantes à fleurs, ainsi que chez certains champignons et animaux. Mais contrairement aux virus, ils n’ont pas d’enveloppe protéique externe. Cela en fait l’une des collections de matériel génétique auto-réplicantes les plus simples de la planète.
La différence entre les obélisques réside dans leur taille et leur structure. Les obélisques sont enroulés sous la forme d’une tige plutôt que d’un cercle plat, et leurs séquences d’ARN ne correspondent à aucune séquence de viroïde connue. Ce sont également les premiers éléments de type viroïde trouvés dans les cellules bactériennes plutôt que dans des organismes plus complexes.
« Il sera intéressant de voir comment ces choses sont classées », déclare le biochimiste Zascha Weinberg de l’Université de Leipzig, en Allemagne, en faisant référence à l’obélisque. Puisqu’ils ne se nourrissent pas, ne se régénèrent pas et ne s’accouplent pas, les viroïdes et leurs proches brouillent la frontière entre les êtres vivants et non vivants.
Heffron, qui étudie les viroïdes pathogènes dans les cultures commerciales comme les pommes de terre, affirme qu’étant donné l’omniprésence des viroïdes dans le monde végétal, il est logique de trouver quelque chose de similaire dans les bactéries. Pourtant, c’est excitant de les avoir enfin, dit Heffron.
Heffron espère que les recherches futures mèneront à la découverte d’éléments de type viroïde dans encore plus d’endroits. Si ces simples fragments d’ARN étaient également présents dans les pommes de terre et dans d’autres organismes, cela constituerait un énorme changement. streptocoque Hormis les bactéries, il n’y a aucune raison pour qu’elles ne puissent pas également s’infiltrer dans d’autres êtres vivants. « Cela peut également se produire dans les cellules de mammifères », dit-elle. Mais les scientifiques devront étudier davantage les obélisques pour déterminer s’ils sont capables d’infecter de tels organismes ou de provoquer des maladies.
Étudier l’obélisque plus en détail pourrait également aider les scientifiques à retracer les origines de la vie sur Terre. Certains chercheurs pensent que les viroïdes et leurs proches représentent les formes de vie les plus anciennes et les plus primitives – ou du moins certains de leurs précurseurs. Et s’ils sont capables d’infecter des organismes à travers l’arbre évolutif, ils pourraient avoir joué un rôle dans la formation des innombrables espèces que nous connaissons aujourd’hui. « Il y a beaucoup de choses que nous ne savons pas », dit Heffron. « C’est comme si nous découvrions des fossiles d’un autre monde. »
