Riesige DNA im menschlichen Mund entdeckt

Wissenschaftler der Universität Tokio (Japan) und ihre Kollegen haben neue DNA-Moleküle namens Inocle in der menschlichen Mundhöhle entdeckt.

Japanische Wissenschaftler entdeckten Inocles in der menschlichen Mundhöhle. (Quelle: Shutterstock)

Diese einzigartigen genetischen Strukturen helfen Bakterien vermutlich dabei, sich an die sich ständig verändernde Mundhöhlenumgebung anzupassen, und eröffnen neue Forschungswege im Bereich der Mundgesundheit und des menschlichen Mikrobioms.

Obwohl die moderne Medizin eine detaillierte Karte des menschlichen Körpers erstellt hat, haben Wissenschaftler viele Organe und Strukturen entdeckt, die zuvor unbekannt waren. Die Erforschung des Mikrobioms, nicht nur im Darm, sondern auch in der Mundhöhle, hat zunehmend an Bedeutung gewonnen.

Inspiriert von Berichten über ungewöhnliche DNA in Bodenmikroorganismen analysierte das Team um Forscher Kiguchi Yuya direkt eine Reihe von Speichelproben, die vom Labor von Yutaka Suzuki (Universität Tokio) gesammelt worden waren. Sie identifizierten die Existenz von Inoklen – extrachromosomalen DNA-Fragmenten innerhalb von Bakterienzellen.

Das durchschnittliche Inocle-Genom erreichte demnach eine Länge von etwa 350 Kilobasen (eine in der Molekularbiologie verwendete Einheit zur Messung der Länge einer DNA- oder RNA-Kette) und zählt damit zu den größten jemals im menschlichen Mikrobiom nachgewiesenen extrachromosomalen genetischen Elementen. Wissenschaftler konnten das Inocle-Genom erstmals erfolgreich mithilfe der Langsequenzierungstechnologie in Kombination mit der von Koautor Hamamoto Nagisa entwickelten preNuc-Technik, die menschliche DNA entfernt, sequenzieren. Sie stellten fest, dass Inocle in Streptococcus salivarius-Bakterien vorkommt, einer häufigen Spezies in der Mundhöhle.

Der Forscher Yuya Kiguchi erklärte, dass die einzigartige Länge des Inocle-Gens zahlreiche Gene enthält, die mit der Fähigkeit zur Resistenz gegen oxidativen Stress, der Reparatur von DNA-Schäden und der Modifizierung von Zellwänden zusammenhängen und den Bakterien somit helfen, sich an die raue Umgebung in der Mundhöhle anzupassen. Diese Erkenntnis legt nahe, dass Inocle einen direkten Einfluss auf die Mundgesundheit haben könnte – von Karies und Zahnfleischerkrankungen bis hin zur Erkennung schwerwiegenderer Krankheiten wie Krebs.

Das Forschungsteam wird in Kürze Methoden zur Kultivierung von Inocle-haltigen Bakterien entwickeln, um deren Wirkungsmechanismus und Übertragungsfähigkeit detailliert zu untersuchen. Dabei kombinieren sie Experimente mit Computersimulationen wie AlphaFold, um die Rolle unbekannter Gene zu entschlüsseln. Untersuchungen von Speichelproben aus verschiedenen Bevölkerungsgruppen zeigen zudem, dass bis zu 74 % der Weltbevölkerung Inocle in sich tragen könnten. Aufgrund bisheriger technologischer Beschränkungen blieben diese Bakterien jedoch lange Zeit unentdeckt.

Diese Entdeckung erweitert nicht nur unser Verständnis des oralen Mikrobioms, sondern legt auch den Grundstein für die Erforschung der Beziehung zwischen Menschen und ihrer residenten Mikrobiota und verspricht weitreichende Implikationen für die Präventivmedizin und das Gesundheitswesen.

Quelle: https://baoquocte.vn/phat-hien-adn-khong-lo-trong-mieng-nguoi-328096.html