Pro ilustraci, plazmidy běžné velikosti. Kredit: National Human Genome Research Institute (NHGRI).

Asi tak tři čtvrtiny lidí má v puse něco, co jsme nečekali. Výzkumný tým, který vedl Yuya Kiguchi z University of Tokyo, prozkoumal 56 vzorků slin a objevil veliké DNA entity, které se ukrývají v našem orálním mikrobiomu, tedy v bakteriích, které obývají ústní dutinu.

Yuya Kiguchi. Kredit: Stanford University.

Říkají jim Inoklové (Inocles) a jsou to pořádně masivní extrachromozomální elementy. Následný výzkum 476 genomů získaných ze slin ukázal, že Inokly má v sobě asi 74 procent lidí.

Jak se zdá, ještě pořádně neznáme ani genetický materiál v lidském těle. Inoklové velmi dlouho unikali pozornosti, přestože mají průměrnou velikost zhruba 350 kilobází. To z nich dělá jedny z největších extrachromozomálních elementů bakterií v lidském mikrobiomu, jako je třeba Streptococcus salivarius, v němž je našli. Plazmidy, které představují nejčastější elementy tohoto typu, mívají tak maximálně pár desítek kilobází. Inoklové jsou jako hodně přerostlé megaplazmidy.

Velkolepý Inokl. Kredit: Kiguchi et al. (2025), Nature Communications, CC-BY-ND.

K čemu je bakterie mají? Podobně jako plazmidy obývají Inoklové cytoplazmu bakterií, mimo jejich tradiční genom. Zřejmě fungují jako adaptační souprava pro bakterie, které žijí v jinak dost děsivém prostředí lidských úst. Obsahují geny pro zvládání oxidačního stresu nebo poškození DNA, také geny pro biosyntézu bakteriální buněčné stěny a pro interakce s buňkami epitelu ústní dutiny.

Kromě toho je Inkokl zřejmě také nástroj pro interakce a komunikaci s buňkami imunitního systému, a také pro proteiny, které jsou v první linii boje s mikrobiálními infekcemi v periferní krvi. Pozoruhodné bylo, že pacienti s nádory hlavy, krku a také s kolorektálním karcinomem (nádorem tlustého střeva) v sobě měli výrazně méně Inoklů než ostatní. Pokud se to potvrdí, mohli by se Inoklové stát biomarkerem těchto nádorů.

Navzdory jejich značné velikosti není detekce Inoklů snadná. Tradiční metody čtení sekvencí je rozlámou na kusy a pak už prakticky není možné tak velké elementy rekonstruovat. Kiguchi a spol. použili pokročilé metody sekvenování dlouhého čtení (long-read sequencing), s nimiž „vytáhli“ z lidských slin velké kusy DNA vcelku. Díky tomu rekonstruovali genom prvního známého Inokla, který žil ve zmíněném streptokoku.

Celé je to pilotní výzkum. Teď teprve začne ta pravá zábava. Vědci budou kultivovat bakterie s Inokly, studovat jejich funkce, také to, jak se šíří a jak ovlivňují rozmanité choroby úst, jimiž lidé trpí. Nezbývá než se ptát – co z nás asi vyleze příště?

Video: Yuya Kiguchi - Giant extrachromosomal element "Inocle" and the human oral microbiome | S04 MVIF34

Literatura

University of Tokyo 10. 9. 2025.

Nature Communications 16: 7397.