В вашем рту прямо сейчас находится группа бактерий, ближайшие родственники которых также могут быть обнаружены в желудке лося, у собак, кошек и дельфинов, а также в грунтовых водах глубоко под земной поверхностью. Ученые обнаружили, что эти микроорганизмы приспособились к этим невероятно разнообразным средам - без радикальных изменений их геномов.
Эти организмы являются членами TM7, или Sacchraribacteria phylum. Это сверхмалые, паразитарные бактерии с небольшими геномами, которые принадлежат к более крупной группе, называемой Candidate Phyla Radiation (CPR). Эти CPR бактерии являются загадочной "темной материей", которая составляет более 25 процентов всего бактериального разнообразия, но мы знаем о них очень мало, так как подавляющее большинство из них остаются некультивированными.
В исследованиях, впервые опубликованных в 2018 году, а теперь официально опубликованных в журнале Cell Reports, ученые описывают свои выводы о том, что сахарибактерии внутри хозяина млекопитающего более разнообразны, чем когда-либо предполагалось. Ученые также обнаружили, что некоторые из этих бактерий находятся в полости рта человека, кишечнике других млекопитающих, а также в грунтовых водах. Несмотря на то, что все эти среды сильно отличаются друг от друга, крошечные геномы бактерий остаются минимально различающимися у человека и в грунтовых водах. Это указывает на то, что человек приобрел бактерии совсем недавно, в процессе эволюции.
"Это единственные бактерии, которые, как мы знаем, практически не изменились, когда они адаптировались к человеку", - сказал доктор Джеффри Скотт Маклин, микробиолог Университета Вашингтона, ведущий автор статьи.
Бактерия TM7 была полной загадкой для ученых до тех пор, пока доктор Сюсонг Хе, соавтор статьи, впервые не выделил бактерию TM7x, члена CPR, в 2014 году. С тех пор ученые узнали, что в состав CPR входит огромное количество различных бактерий, все из которых имеют крошечные геномы. Эти бактерии нуждаются в хозяине, чтобы выжить, и уникальны тем, что не могут создавать собственные аминокислоты и нуклеотиды, которые являются необходимыми строительными материалами для жизни.
Предыдущие исследования доктора Батбилега Бора, еще одного соавтора статьи, показали, что TM7 может легко перемещаться с одного хозяина на другого. Это может объяснить, как они оказались у млекопитающих, так как млекопитающие пьют грунтовые воды.
"Наиболее вероятная причина, по которой мы видим большое разнообразие этих бактерий в человеке, но при этом они остаются почти идентичной группе в грунтовых водах, заключается в том, что некоторые группы были приобретены у древних родственников млекопитающих, и со временем они распространились через млекопитающих, в то время как эта очень похожая группа совсем недавно попала в организм человека", - сказал Маклин.
TM7 и другие ультрамалые паразитарные бактерии в рамках CPR могут играть важную роль". Поскольку они действуют в качестве паразитов - живущих с другими бактериями и убивающих их - TM7 может изменить общий уровень микробиома, модулируя обилие бактерий, сказал Маклин.
Тот факт, что человек недавно приобрел TM7, является открытием, которое имеет более широкие последствия для понимания наших путей совместной эволюции с микробами, которые живут на нас и внутри нас.
"Существует всего пара сотен генов, которые отличаются в ультрамалых бактериях живущих во внешней среде, от тех, которые стали обычными бактериями во рту", - сказал Маклин. "Это замечательное достижение бактерий со столь малым количеством генов."
