Para peneliti telah menemukan bahwa hampir tiga perempat populasi membawa elemen genetik yang baru diidentifikasi yang disebut Inocles, yang dapat mempengaruhi kesehatan mulut, kekebalan, dan risiko kanker.
Para peneliti di Universitas Tokyo dan kolaborator telah mengungkap penemuan yang mengejutkan di dalam mulut manusia: Inocles, masif DNA elemen yang sampai sekarang tidak diperhatikan. Struktur-struktur ini tampaknya penting untuk membantu bakteri menyesuaikan diri dengan lingkungan oral yang selalu berubah. Temuan ini memberi cahaya baru tentang bagaimana bakteri membangun diri dan bertahan hidup di mulut, dengan kemungkinan konsekuensi bagi kesehatan manusia, penyakit, dan penelitian mikrobioma.
Meninjau kembali mikrobioma oral
Tampaknya pengobatan modern telah memetakan setiap detail tubuh manusia. Namun dalam dekade terakhir saja, para peneliti telah mengidentifikasi organ -organ kecil yang sebelumnya tidak dikenal, dan satu bidang yang mengalami kebangkitan penemuan adalah studi tentang microbiome.
Ini termasuk tidak hanya microbiome usus tetapi juga microbiome oral. Menggambar inspirasi dari laporan baru -baru ini tentang DNA yang tidak biasa dalam mikrobioma tanah, rekan peneliti proyek Yuya Kiguchi dan timnya memeriksa koleksi besar sampel air liur yang dikumpulkan oleh Yutaka Suzuki Lab di Sekolah Pascasarjana Ilmu Perbatasan, Universitas Tokyo. Mereka berangkat untuk menentukan apakah elemen DNA tersembunyi yang serupa dapat ditemukan dalam air liur manusia.
“Kami tahu ada banyak jenis bakteri dalam mikrobioma oral, tetapi banyak fungsi dan cara mereka untuk melaksanakan fungsi -fungsi itu masih belum diketahui,” kata Kiguchi. “Dengan mengeksplorasi ini, kami menemukan Inocles, contoh DNA ekstrachromosomal – potongan DNA yang ada dalam sel, dalam hal ini bakteri, tetapi di luar DNA utama mereka. Ini seperti menemukan buku dengan catatan kaki tambahan yang dijepit, dan kami baru mulai membacanya untuk mencari tahu apa yang mereka lakukan.”
Terobosan Sequencing Lanjutan
Mengidentifikasi Inocles terbukti menantang karena metode sekuensing standar memecah bahan genetik menjadi fragmen, sehingga tidak mungkin untuk menyatukan unsur -unsur besar. Untuk mengatasi hal ini, para peneliti menggunakan teknologi sekuensing membaca yang sudah lama lanjutan yang mampu menangkap peregangan DNA yang diperluas.
Sebuah langkah besar ke depan berasal dari penulis pertama Nagisa Hamamoto, yang menciptakan teknik yang disebut Prenuc yang secara selektif menghilangkan DNA manusia dari sampel air liur, sangat meningkatkan ketepatan sekuensing fragmen panjang dari DNA lainnya. Dengan pendekatan ini, tim dapat mengumpulkan genom inocle lengkap untuk pertama kalinya, menemukan bahwa mereka diselenggarakan oleh bakteri Streptococcus salivariusmeskipun menentukan host itu sendiri adalah tugas yang kompleks.
“Ukuran genom rata -rata dari Inocle adalah 350 kilobase pasangan, ukuran panjang untuk sekuens genetik, sehingga merupakan salah satu elemen genetik ekstrachromosomal terbesar dalam mikrobioma manusia. Plasmid, bentuk lain dari DNA ekstrachromosomal, paling banyak beberapa puluhan kilobase,” kata Kiguchi, ”kata Kiguchi,” kata Kiguchas, ”kata Kiguchas,” adalah kigasch, ”kata Kigucch,” kata Kiguchas, ”kata Kiguchas,”. “Panjang panjang ini menganugerahkan inokles dengan gen untuk berbagai fungsi, termasuk resistensi terhadap stres oksidatif, perbaikan kerusakan DNA, dan gen yang berhubungan dengan dinding sel, mungkin terlibat dalam beradaptasi dengan respons stres ekstraseluler.”
Arah penelitian di masa depan
Tim ini bertujuan untuk mengembangkan metode yang stabil untuk membiakkan bakteri yang mengandung inokle. Ini akan memungkinkan mereka untuk menyelidiki bagaimana fungsi Inocles, apakah mereka dapat menyebar di antara individu, dan bagaimana mereka dapat mempengaruhi kondisi kesehatan mulut seperti rongga dan penyakit gusi. Karena banyak gen inocle tetap tidak dikarakterisasi, para peneliti akan menggunakan campuran eksperimen laboratorium dan juga simulasi komputasi, seperti Alphafold, untuk memprediksi dan memodelkan peran yang mungkin dimainkan Inocles.
“Yang luar biasa adalah bahwa, mengingat berbagai populasi manusia yang diwakili oleh sampel air liur, kami pikir 74% dari semua manusia mungkin memiliki inocles. Dan meskipun mikrobioma oral telah lama dipelajari, Inocles tetap tersembunyi selama ini karena keterbatasan teknologi,” kata Kiguchi. “Sekarang kita tahu mereka ada, kita dapat mulai mengeksplorasi bagaimana mereka membentuk hubungan antara manusia, mikroba residen mereka, dan kesehatan mulut kita. Dan bahkan ada beberapa petunjuk bahwa Inocles dapat berfungsi sebagai penanda untuk penyakit serius seperti kanker.”
Reference: “Giant Extrachromosomal Element” Inocle “PotentiAlly Expands the Adaptive CAPACITY OF HUMAN R. RUNTUWENE, NAGUSA HAMAMOTO, YUTA KUZE, TAHO, TAHORA, SHUN-ICHIRO KAGEYAMA, TAKAO Fujisawa, Riu Yamashita, Akinori Kanai, Josef SB Tuda, Taketoshi Mizutani And Yutaka Suzuki, 11 Agustus 2025, Komunikasi Alam.
Dua: 10.1038/S41467-025-62406-5
Studi ini didukung oleh hibah dari Institute for Fermentasi, Osaka (Y-2022-1-010), Badan Penelitian dan Pengembangan Medis Jepang (AMED) (22FK0108538S0201), dan JSPS Kakenhi (24k18092) kepada Y.Kiguchi, hibah dari JSPS dari JSPS KKKENK KAKEPP KKKEND (22.2 Ilmu Genome (22H04925) untuk YS
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
BN Babel
