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为探究新发现的类病毒 RNA——Obelisk 的生物学特性，研究人员以口腔共生菌血链球菌（Streptococcus sanguinis）SK36 为对象开展研究。结果发现 Obelisk-S.s 在 SK36 中转录本丰度高且存在多态性，高丰度或可维持其种群稳定，这为理解这类 RNA 的功能和进化提供线索。
在生命科学的微观世界里，微生物与各类核酸分子的相互作用一直是科研人员探索的热门领域。近年来，一种全新的类病毒 RNA——Obelisk 横空出世，吸引了众多科学家的目光。此前，Zheludev 等人发现全球存在数千种 Obelisk 序列，还在人类口腔微生物组的血链球菌（Streptococcus sanguinis）SK36 的单培养转录组中，鉴定出一种特定的 1137 nt 的 Obelisk，命名为 Obelisk-S.s。然而，关于 Obelisk-S.s 仍有诸多未解之谜。比如，它在 SK36 中究竟以何种形式存在？其在细胞内的丰度情况如何？又有着怎样的进化动态？为了揭开这些神秘面纱，来自美国罗格斯大学（Rutgers University）和杜克大学（Duke University）的研究人员 Rohan Maddamsetti 和 Lingchong You 展开了深入研究 ，相关成果发表在《Journal of Molecular Evolution》上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是生物信息分析，通过 NCBI BLAST 搜索 Obelisk-S.s 与 SK36 基因组的同源性，并下载 Illumina 重测序数据进行联合映射分析；二是 RNA 测序（RNA-seq），下载 17 个来自野生型 SK36 单培养的 RNA-seq 数据集，用 kallisto 和 breseq 软件进行序列映射分析；三是构建数学模型，模拟含有 Obelisk 的细胞（Type 1）和不含 Obelisk 的细胞（Type 2）的种群动态变化。
研究结果
- Obelisk-S.s 在 SK36 基因组中不存在：研究人员利用 NCBI BLAST 在 SK36 基因组及 NCBI 核苷酸数据库中搜索 Obelisk-S.s 的同源序列，均未发现显著相似性。重新分析 SK36 的 Illumina 重测序数据，也证实所有测序读段都映射到 SK36 参考基因组，而无读段映射到 Obelisk-S.s 参考序列，这与前人实验结果相互印证，表明 Obelisk-S.s 在 SK36 基因组中并不存在。
- Obelisk-S.s 在 SK36 转录组中高度丰富：研究人员下载多个独立研究组的 SK36 单培养 RNA-seq 数据集进行分析。通过 kallisto 和 breseq 软件将测序读段映射到 SK36 基因组和 Obelisk-S.s 参考序列后发现，在 17 个数据集中，有 11 个数据集里 Obelisk-S.s 的丰度高于任何 mRNA，其余 6 个数据集中其相对丰度排名也不低于 16/2271。这充分说明 Obelisk-S.s 在 SK36 转录组中高度丰富。
- Obelisk-S.s 存在多态性：鉴于 Obelisk-S.s 在细胞中的高丰度，研究人员推测单个 SK36 克隆中可能存在多种 Obelisk 亚群。利用 breseq 软件在多态性模式下筛选，发现了一些频率高于 5% 的突变。如在部分样本中检测到 R162R 同义突变、I48I 同义突变以及基因间突变，但这些突变并非在所有 SK36 转录组中保守，可能是在 RNA-seq cDNA 制备前的 SK36 单培养过程中产生的。
- 高拷贝数可稳定 Obelisk 的持续存在：研究人员构建了一个数学模型，模拟细胞中 Obelisk 的动态变化。该模型假设 Obelisk 会给宿主细胞带来一定的适应性成本，并考虑了细胞分裂时 Obelisk 随机分配导致的丢失情况。模拟结果显示，当 Obelisk 的拷贝数达到约 1100 个 / 细胞时，其人均丢失率趋近于零，含有 Obelisk 的 Type 1 细胞在进化上变得稳定。这表明高丰度的 Obelisk 可以通过降低随机丢失率，稳定其在 SK36 中的持续存在。
研究结论与讨论
本研究证实了 Obelisk-S.s 是一类在血链球菌 SK36 转录组中高度丰富的新型类病毒 RNA。虽然目前驱动 Obelisk 在 SK36 中持续存在的进化力量以及其多态性的功能和适应性意义尚不明确，但研究人员推测可能存在多种机制。例如，Obelisk-S.s 可能对宿主细胞的适应性负担较小，或者在某些未知条件下编码有益功能，甚至可能存在类似毒素 - 抗毒素系统的机制来稳定其存在。此外，水平基因转移也可能参与其中，因为血链球菌能产生含有小 RNA 的细胞外膜泡，Obelisk 有可能通过这些膜泡在细胞间转移。
该研究意义重大，为深入理解类病毒 RNA 的生物学特性和进化机制提供了重要线索。不过，目前研究仍存在一定局限性，如模型未考虑到在充足生长条件下 SK36 培养物中 Obelisk 的自发丢失现象。未来，还需要更多的实验来深入探究 Obelisk 在单细胞中的种群大小变化、随机丢失率与环境条件的关系，以及导致随机丢失的分子机制等问题。相信随着研究的不断深入，人们对这类神秘的类病毒 RNA 会有更全面、更深入的认识，为生命科学领域的发展添砖加瓦。
