"奥贝利斯克(Obelisks)：RNA世界新大陆的发现及其对人类微生物组的颠覆性认知"

《Molecular Biomedicine》：A novel viroid-like RNA element “Obelisks”: a major breakthrough in the RNA World

斯坦福大学团队通过创新生物信息学工具Viroid Nominator(VNom)，在人类微生物组中鉴定出新型自主复制RNA元件"奥贝利斯克(Obelisks)。这类<1 kb的杆状结构编码自切割核酶(self-cleaving ribozymes)和全新蛋白家族Oblins，在口腔微生物组检出率高达50%。研究突破传统序列比对局限，揭示隐藏的RNA生物圈，为RNA进化、宿主-微生物互作及基因工具开发提供新范式。

　　

RNA世界的暗物质：奥贝利斯克的发现与启示

在生命起源的"RNA世界"假说中，能够自我复制的RNA分子被认为是原始生命的关键。过去半个世纪，科学家们对这类分子的认知主要局限于植物病毒样亚基因组(viroids)——一类不编码蛋白质的环状RNA。然而，2024年斯坦福大学团队在《Cell》发表的突破性研究，彻底改写了这一认知框架。

传统研究面临两大困境：一是依赖已知序列比对的检测方法会遗漏全新RNA家族；二是认为病毒样元件仅存在于植物界，直到中国研究者吴敏团队在结直肠癌组织中发现首例哺乳动物病毒样RNA(CCAV)。这种认知局限暗示：自然界可能存在着更丰富、更微小的RNA生命形式，它们如同宇宙暗物质，构成了未被探索的"RNA生物圈"。

为系统挖掘这类神秘分子，Zheludev等开发了革命性的生物信息学工具Viroid Nominator(VNom)。该技术通过多级筛选策略（包括表观环化特征、正负链共现等），对人类微生物组计划(iHMP)数据进行分析，最终发现一类全新RNA元件——因其杆状结构特征被命名为"奥贝利斯克"(Obelisks)。

关键技术突破
研究团队采用三大核心技术：1）基于环化特征和链特异性的VNom算法；2）人类口腔/肠道微生物组转录组大数据挖掘；3）链球菌(Streptococcus sanguinis)宿主模型验证。特别值得注意的是，该方法不依赖传统序列比对，使得发现全新RNA家族成为可能。

颠覆性发现

1. 微观世界的极简生命体
   奥贝利斯克展现出惊人的极简性：长度<1 kb的环状杆状结构，却具备完整自主复制能力。其基因组同时编码自切割核酶(self-cleaving ribozymes)和全新蛋白家族Oblins，这种"双功能"设计刷新了对最小生命单元的认知。

2. 无处不在的隐秘殖民者
   在人类口腔微生物组中检出率高达50%，远高于粪便样本的7%。其中特定奥贝利斯克亚型与口腔链球菌存在稳定共生关系，暗示其可能参与宿主代谢调控。

3. 进化树的新分支
   比较基因组学显示，奥贝利斯克与已知病毒/病毒样RNA均无直接进化关联。其携带的突变型锤头状核酶(hammerhead ribozyme)位点，提示可能存在独特的自我剪接机制。

医学启示录
吴敏团队早前发现的CCAV已证实病毒样RNA与肿瘤发生存在关联。本研究发现奥贝利斯克广泛定植于人体关键生态位，其编码的Oblins蛋白可能通过以下途径影响宿主：1）调控微生物代谢网络；2）修饰宿主免疫应答；3）介导基因水平转移。这些发现为理解肠道炎症、口腔疾病甚至肿瘤发生提供了全新视角。

未来展望
这项研究犹如打开潘多拉魔盒：1）需建立链球菌模型解析Oblins蛋白功能；2）亟待开发体外重组系统用于基因工具开发；3）全球微生物组数据中可能隐藏着更多奥贝利斯克变异体。正如研究者所言："我们刚刚掀开了RNA宇宙的冰山一角"。

该成果的价值不仅在于发现新分子实体，更在于揭示了一种普适性研究范式——当跳出序列比对的思维桎梏，生命科学可能迎来更多"奥贝利斯克时刻"。正如DNA结构的发现开启了分子生物学时代，对RNA暗物质王国的探索，或将重新定义我们对生命本质的理解。