在人类身上发现的神秘“方尖碑”。但它们是什么？

被称为方尖碑的生物实体一直大量隐藏在人类的口腔和肠道内。斯坦福大学的一个研究小组最近发现了这些微观实体，它们是遗传物质的圆形片段，包含一个或两个基因，并自组织成棒状形状。

虽然研究仍在进行中预印本形式，这意味着它没有经过同行评审，它已经被广泛地写了，包括在两个重量级的期刊上：自然界和科学.

让我们更深入地研究非常微小的“生命形式”的奇怪世界。

在生物学中，就像在物理学中一样，当我们在越来越小的尺度上移动时，事情会变得更奇怪，规则也会更模糊。

病毒，没有宿主的帮助就无法复制，可以最慷慨地被认为是处于构成生命的边缘。然而，估计10 个 nonillion（1 后跟 31 个零）单个病毒在地球上，可以在每个可以想象的栖息地中找到它们，并且通过感染和操纵它们的宿主，可能已经影响了所有生命的进化轨迹。

再往下看，微小的生物实体世界是类病毒——遗传物质（称为RNA的DNA样分子）的微小碎片，它们不能制造蛋白质，而且与病毒不同，它们没有保护壳来包裹它们的基因组。

类病毒是核酶的例子：RNA分子可能是细胞生命出现的第一批自我复制遗传元件的遥远回声。

作为复制周期的一部分，类病毒可以自我切割（切碎）和重新连接（粘在一起）它们的基因组。而且，尽管它们很简单，但它们可能会导致严重的疾病开花植物.

在病毒和类病毒之间——也许

新的预印本描述了“人类微生物组的类病毒样殖民者”。如果“类病毒”听起来没有承诺，那完全是故意的。新发现的生物实体介于病毒和类病毒之间。

事实上，方尖碑这个名字的提出不仅是因为它们的形状，而且还提供了回旋余地，以防它们更像RNA质粒（一种存在于细菌体内的不同类型的遗传元件），而不是病毒或类病毒。

像类病毒一样，方尖碑有一个环状的单链RNA基因组，没有蛋白质外壳，但像病毒一样，它们的基因组包含预测编码蛋白质的基因。

到目前为止，所有方尖碑都编码一种称为 obulin 的主要蛋白质，许多方尖碑编码第二种较小的 obulin。

Obulins与发现的任何其他蛋白质都没有进化上的相似性或“同源性”，关于它们功能的线索也很少。

通过分析从人类肠道和口腔以及其他不同来源获取的现有数据集，斯坦福大学团队发现了近30,000种不同的方尖碑类型。

这些方尖碑基因组以前一直被忽视，因为它们与之前描述的任何东西都非常不同。斯坦福大学的研究小组发现，他们使用一种巧妙的定制方法在数据库中搜索单链环状RNA分子，以找出任何类病毒元素。

从他们的结果中可以清楚地看出，方尖碑并不罕见。研究人员在遍布全球和不同利基的数据集中发现了它们。

在大约7%的人类肠道微生物组数据集和50%的口腔数据集中检测到这些元素。然而，这些数据集是否能真实地反映方尖碑的流行和分布尚不清楚。

在不同的身体部位和不同的供体中发现了不同的方尖碑类型。长期数据显示，人们可以在大约一年的时间里拥有单一的方尖碑类型。

方尖碑可能依靠微生物宿主细胞进行复制，包括那些生活在人类体内的细胞进行复制。细菌或真菌可能是宿主，但尚不清楚是哪个物种含有这些元素。

然而，研究人员通过提供强有力的证据，证明牙菌斑的常见细菌成分，血链球菌，是特定方尖碑类型的宿主。

是敌是友？

如血链球菌易于在实验室中生长和实验，这将为理解方尖碑生物学的基本原理提供有价值的模型。

这一点至关重要，因为人们对方尖碑更广泛的进化和生态意义一无所知。它们可能是寄生的并伤害宿主细胞，也可能是有益的。

宿主可能已经进化出复杂的防御机制来对抗方尖碑，或者积极招募它们以获得一些意想不到的优势。如果方尖碑改变或扰乱了人类微生物组，这反过来可能会对人类健康产生影响——它们甚至可能具有治疗潜力。

或者，方尖碑可能既不会对其微生物宿主或人类造成伤害，也不会对人类造成伤害。相反，它们可能只是作为隐蔽的进化乘客而存在，像最初的“自私基因”一样，默默地、无休止地复制。

埃德·菲尔，米尔纳进化中心微生物进化教授，巴斯大学

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