Мы нашли некоторые биоинформатические свидетельства того, что фермент липоксигеназа и оксилипиновая сигнализация позволяют бактериям «перепрыгивать» между растениями и человеком. Чтобы подтвердить нашу гипотезу, я провел дата-исследование. Здесь я объясняю, почему я решил оставить эту статью препринтом, не опубликованным официально.

В 2020 году мы с соавторами опубликовали биоинформатическое исследование [1], целью которого было подтверждение статистической и филогенетической связи между липоксигеназами и возникновением многоклеточности. Мы не только нашли такую связь, но и обнаружили еще одну подгруппу видов – носителей липоксигеназ. Они отличались необычной экологической универсальностью, широким спектром хозяев, статусом «новых патогенов» (emerging pathogens) и устойчивостью к противомикробным препаратам. Было очевидно, что эти бактерии заслуживают приоритета в дальнейшем анализе. Я написал о них в статье в журнале "Природа" [2] и начал вести «черный список патогенов», состоящий из липоксигеназо-положительных возбудителей заболеваний человека.

Тем временем я искал способ глубже изучить роль липоксигеназы во взаимодействии "микроорганизм-хозяин. Было очевидно, что она заслуживает изучения и может иметь большое медицинское значение. Поскольку вся информация о патогенных и симбиотических свойствах изучаемых бактерий была доступна нам только из опубликованной литературы, наиболее очевидным и простым вариантом было проведение углубленного обзора литературы. Однако традиционный обзор не дает возможности количественно оценить важнейшие характеристики взаимодействия "микроорганизм-хозяин" у липоксигеназо-положительных бактерий. Более того, он предлагает лишь ограниченный набор инструментов для определения того, какой признак является более важным. Учитывая это, я решил дополнить обзор инструментами data science и визуализации данных и провести исследование данных. Я опубликовал результаты в препринте [3] – но, похоже, у него не было шансов на официальную публикацию.

Графовый анализ текста

Из всего списка предполагаемых бактерий, имеющих липоксигеназу (ранее созданного с помощью поиска в программе BLAST), я отобрал бактерии, для которых в литературе была охарактеризована любая связь с хозяином (либо в роли паразита, либо в роли симбионта). Таким образом, я получил список предполагаемых бактерий-носителей липоксигеназы, вовлеченных в любой тип взаимодействия "микроорганизм-хозяин".

Затем каждое название вида из этого списка было использовано в качестве поискового запроса в базе PubMed, и для каждого запроса были использованы первые десять найденных аннотаций. Из каждой аннотации я вручную выписал все слова, характеризующие экологию бактерий, использованных в качестве запроса. Эти термины включали характеристики их хозяев (например, "растение", "человек", "банан"), "заболевания или состояния, связанные с инфекцией или колонизацией (например, "легкое", "трансплантация", "бактериемия"), или любые другие термины, характеризующие взаимодействие хозяина и микроба (например, "эндофитный", "корень", "аквакультура"). Итак, у меня получился список видов бактерий со списком экофизиологических терминов для каждого из них.

Это был первый спорный момент исследования: при анализе текста я извлекал сущности вручную. Это действительно редкость для науки о данных: обычно извлечение сущностей выполняется с помощью специальных библиотек Python, таких как nltk. Однако, учитывая относительно небольшой размер моего набора данных, настройка и обучение полученных экстракторов сущностей по затратам времени была бы сопоставима с ручным извлечением. В отличие от автоматических слепых методов, я использовал для извлечения подход, основанный на знаниях (knowledge-based). Это первая методологическая проблема: методы, основанные на знаниях, позволяют использовать опыт исследователя, но уязвимы для когнитивных искажений.

Тем не менее, я решил, что использование основанного на знаниях извлечения (по крайней мере) не хуже, чем систематический обзор. Систематические обзоры и мета-анализы являются "золотым стандартом" доказательной медицины, на их основе принимаются многочисленные клинические решения – несмотря на то, что они неизбежно включают основанную на знаниях ручную выборку публикаций. Таким образом, я не использовал автоматическую процедуру для извлечения сущностей. Однако отсутствие автоматического извлечения сущностей смутило некоторых рецензентов, которые ожидали автоматической процедуры по умолчанию. Они отметили "отсутствие теста на валидность для автоматической классификации", в то время как автоматическая классификация не использовалась.

Если термины были моими сущностями, то совхождение сущностей определялось как совхождение двух терминов у одного и того же вида. Количество совхождений (количество видов бактерий, в которых эти термины встречаются вместе) использовалось как вес ребра, а каждый термин представлял собой узел ребра. Веса ребер изображались как толщина линий. Таким образом, я визуализировал набор научных статей в виде графа.

Я не описываю подробную методологию графового анализа текста, поскольку она уже описана в известных руководствах, таких как "Прикладной анализ текстовых данных на Python" [4]. Есть только два исключения – я использовал ручное извлечение сущностей вместо автоматического и использовал Gephi и Cosmograph для построения графов вместо Matplotlib. В целом, графовый анализ текста широко используется в обзорах – например, в обзоре по окраске цветов [5].

Помимо создания графа, я вручную раскрасил его в Gephi в соответствии с категорией термина. Я разделил все термины на 4 категории:

• “растительная” группа терминов, отражающая, что хозяином бактерии является растение, такие как “plant” (растение), “banana” (банан), “root” (корень), “endophytic” (эндофитный). Цветовой код этой группы – зелёный;

• “человеческая/позвоночная” группа терминов, отражающая ассоциацию бактерии с человеком и/или позвоночными. К неё относились, например, все клинические термины (такие как “cystic fibrosis” (муковисцидоз), “blood” (кровь), “kidney” (почка)). Цветовой код этой группы — красный;

• “морская" группа терминов, отражающая ассоциацию бактерии с водным организмом (например, “fish” (рыба), “aquaculture” (аквакультура)). Цветовой код этой группы — синий;

• “угроза для общественного здоровья” — это группа терминов, показывающих угрозу общественному здоровью и здравоохранению со стороны бактерии (напр. “emerging” (новый патоген), “carbapenemase” (карбапенемаза), “AMR” (антибиотикорезистентность), “MDR” (множественная лекарственная устойчивость)). Цветовой код этой группы — жёлтый.

Таким образом, у меня получился цветной граф (Рис. 1, Рис. 2). Каждое его ребро показывает, что пара признаков (показанных как вершины, которые это ребро соединяет) встречаются вместе в статьях по одному и тому же виду липоксигеназо-положительныых бактерий. Таким образом, каждое ребро, соединяющее вершины разных цветов, однозначно указывает на наличие у одной бактерии двух абсолютно различных хозяев, эволюционно далёких друг от друга.  

Первое, что можно отметить на этом цветном графе – высокая связность между её зеленой и красной частями. Это означает, что и растения, и люди/млекопитающие уязвимы для колонизации липоксигеназо-положительными бактериями, и они могут легко переходить от колонизации растений к заражению людей. Термин "insect" (насекомое), рассматриваемый как часть отдельной группы, также был тесно связан с ними, что говорит о том, что липоксигеназо-положительные бактерии могут поражать и насекомых. Напротив, «синяя группа» терминов располагалась периферийно. "Перескоки" бактерий между водными и наземными организмами представляются крайне маловероятными.

Деревья указывают путь, или Поиск истины на дне

Тесная связь колонизации растений и патогенности для животных косвенно подтверждается филогенетическим анализом бактериальных липоксигеназ. Филогенетические деревья липоксигеназ, относящихся к патогенным или симбиотическим бактериям, не соответствовали филогении самих бактерий. Например, липоксигеназы Nocardia spp. были ближе к липоксигеназам Pseudomonas aeruginosa, чем к липоксигеназам Kosakonia spp. (Рис. 3). Если они унаследованы от общего предка, то такого быть не может — и Kosakonia, и Pseudomonas являются гаммапротеобактериями, а Nocardia — актиномицетами. Но это еще не все — другая липоксигеназо-положительная гаммапротеобактерия из порядка Alteromonadales — Colwellia echini (выделена из морского ежа), находится в одном кластере с вибрионом, Enterovibrio norvegicus (Рис. 4). Только группа других актиномицетов (Kutzneria – Mycobacteroides – Letnzea) полностью состоит из актиномицет... и всё бы было хорошо, если бы они не были объединены в кластер с другой бактерией филума Pseudomonadota — Pseudobacteriovorax antillogorgiicola, выделенной из коралла (Рис. 5). Очевидно, что у всех этих бактерий липоксигеназы не унаследованы от общего предка, а приобретены путем горизонтального переноса генов (ГПГ).

Этот основанный на знаниях вывод достаточно надежен, если мы рассматриваем только одно семейство белков и знаем его историю. Однако некоторых рецензентов и коллег смутило отсутствие какого-либо вычислительного определения ГПГ, использованного в данной работе. Я полагаю, что здесь в нем нет особой необходимости – такие методы обычно используются для работы с полными геномами, когда ручная оценка филогении множества генов является невыполнимой задачей. Это не тот случай.

Датировка этих событий ГПГ также вызывает вопросы: я не стал их датировать, поскольку использовать липоксигеназу в качестве молекулярных часов – не самая лучшая идея. В любом случае, эти события относительно древние - они наверняка произошли не за пару лет.

Мы подозревали такой быстрый горизонтальный перенос генов – по типу "суперраспространения" – в нашей предыдущей работе [1], но после обновления геномных баз данных оказалось, что это всего лишь артефакт загрязнения последовательностями Pseudomonas aeruginosa. Таким образом, теперь я могу как бы понизить уровень опасности, что и отметил своем препринте [3].

Но если не филогения самих бактерий, то что? На филогенетических деревьях липоксигеназы группировались не по филотаксономии, а по экологии. Когда я отобразил экологические функции бактерий теми же цветами, что и категории терминов (человек/позвоночные = красный, растения = зеленый, водные = синий), я обнаружил, что «красные» и «зеленые» липоксигеназы в основном соседствуют на филогенетических деревьях. А «синие» липоксигеназы располагались на расстоянии. Как в наших сетях из анализа текстов.

Для меня это было очевидным доказательством того, что эволюция липоксигеназ – их горизонтальный перенос, изменение их последовательности – была обусловлена взаимоотношениями "микроорганизм-хозяин" соответствующих бактерий. Это означает, что липоксигеназы вовлечены в эти отношения. Бактериальные липоксигеназы играют какую-то роль во взаимодействии с хозяином, но какую именно?

На уровне визуализации данных соответствие между похожими паттернами зеленых, красных и синих точек на деревьях и сетях может показаться интересным. Но некоторые коллеги и рецензенты обеспокоены тем, что нет никаких математических и статистических доказательств этой связи. Я не думаю, что это вообще возможно: каждая цветная точка означает тип хозяина, который в разных моделях приписывается разным объектам: экофизиологическому термину в сети или виду бактерий на филогенетическом дереве.

Я просто уклонился от прямого сравнения этих моделей, используя эволюционное мышление:

1. Я построил общий экофизиологический профиль липоксигеназоположительных бактерий и нашел их общие ниши;

2. Эволюция бактериальных липоксигеназ следовала тем же экологическим нишам;

3. Значит, бактериальные липоксигеназы функционально связаны с этими специфическими нишами.

Но и в этом случае два типа вычислительных моделей связаны умозрительными соображениями. Это превращает статью в некий гибрид между обзором и оригинальным исследованием и придает ей гипотетический характер.

Но что, если эти соответствия отражают лишь общую среду обитания? Может быть, перескоки между царствами и перенос генов липоксигеназ обычно происходят в пределах водной или наземной среды, а здесь между ними существует физический барьер? Это теоретически могло бы объяснить обе наблюдаемые закономерности... если бы не небольшая статистическая особенность в структурах проанализированных липоксигеназ.

Региоспецифичность липоксигеназ строго определяется дном участка, с которым связывается субстрат. Дно состоит из трех аминокислотных остатков: чем меньше их общий молекулярный объем, тем глубже проникает аминокислота и тем дальше от ее «хвоста» происходит окисление – ведь ион железа, непосредственно осуществляющий катализ, всегда находится в одном и том же месте (Рис. 6, Рис. 7).

И положение этой «триады дна» в последовательностях липоксигеназ очень консервативно. Это означает, что для расчета её объёма нам не нужна экспериментально определенная трёхмерная структура липоксигеназы. Нам даже не нужен AlphaFold. Все, что нам нужно, – это найти эту триаду на выравнивании последовательностей липоксигеназ, найти справочные значения объема для соответствующих аминокислот и просуммировать их.

Такой статистический анализ бактериальных липоксигеназ продемонстрировал удивительную ассоциацию: липоксигеназы бактерий как «растительной», так и «человеческой» групп имеют сходные объемы "триады дна", соответствующие ω-6 липоксигеназам (это означает окисление в 6-й позиции, если считать от "хвоста" жирной кислоты). Между тем липоксигеназы бактерий «водной» группы имеют значительно меньшее "дно" – что смещает их в область ω-12 липоксигеназ (Рис. 8). Это означает, что у них совсем другие участки связывания и активность, и они окисляют жирные кислоты ближе к «голове». На шкале этого показателя липоксигеназы «человеческих» и «растительных» бактерий отделены от липоксигеназ бактерий водных организмов – как на филогенетических деревьях и сети экологических терминов.

Я уже говорил выше, что в наших филогенетических деревьях липоксигеназы бактерий, связанных с водными организмами, отделены от липоксигеназ бактерий, связанных с растениями и человеком. Это означает, что практически не было древних горизонтальных переносов липоксигеназ между бактериями, колонизирующими водные организмы, и бактериями, колонизирующими наземные организмы. Практически. За исключением одного случая.

Группа актинобактерий, колонизирующих растения, позвоночных и человека, данвым-давно оказалась связана общей серией переносов генов липоксигеназы с Pseudobacteriovorax antillogorgiicola – бактерией, выделенной из коралла (Рис. 5). У липоксигеназ этих актинобактерий необычно компактное "дно" участка связывания по сравнению с бактериями из «растительной» и «позвоночной» групп: эти размеры "дна" отображались на диаграмме "ящик с усами" как выбросы... вписываясь в диапазон липоксигеназ «водных» бактерий. Это единственная ветвь липоксигеназ бактерий растений/позвоночных, которые когда-то «перепрыгнули» в бактерии кораллов (или наоборот?) – и это единственный набор липоксигеназ бактерий растений/позвоночных, у которых параметры участка связывания находится на уровне липоксигеназ бактерий, связанных с водными организмами.

Это совпадение заставляет меня усомниться в том, что крайне редкие случаи смены хозяина или переноса генов липоксигеназы между бактериями растений/позвоночных и бактериями водных организмов можно объяснить только физическим барьером между водной и наземной средой. Параметры участков связывания показывают, что реальный барьер имеет биохимическую, а не физическую природу. И эти необычные липоксигеназы, в рамках моей гипотезы, могут быть уникальными липоксигеназами, которые подходят к растениям, позвоночным и кораллам. Если другие липоксигеназы представляются универсальным ключом к организму хозяина, то этот тип, похоже, является универсальной отмычкой

Этот статистический анализ мог бы стать решающим аргументом в пользу предположения, что я выявил не просто корреляцию, а причинно-следственную связь. Он мог бы показать, что ассоциации липоксигеназ бактерий с хозяином могут основываться на глубинных биохимических особенностях, и можно было бы сделать некоторые биологические выводы. Но у меня была лишь небольшая выборка (я мог включить только последовательности с надежной филогенетикой и множественным выравниванием последовательностей) и только один случай выброса, соответствующий одному филогенетическому кластеру. Это требует очень осторожной и консервативной интерпретации. Наша гипотеза все еще не может быть доказана окончательно, но совпадений и соответствий слишком много, чтобы от неё можно было просто отказаться.

Удивительно, но небольшой размер выборки не вызвал резкой критики со стороны рецензентов (среди журналов, которые при отклонении статьи все же предоставили рецензию – что было довольно редким случаем). Возможно, это было вызвано тем, что наша гипотеза формально прошла тест Манна-Уитни. Напротив, один из рецензентов утверждал, что объем корпуса в 130 аннотаций слишком мал для анализа совхождений в текстовом анализе. Математические основания такого утверждения остались для меня неясными. В любом случае, лингвистический анализ не является самым проблемным местом исследования с точки зрения размера выборки. Статистика сайтов связывания должна была бы стать ключевым моментом обсуждения, но я не увидел этого ни в одной из рецензий. Ни в одной из двух. (См. ниже).

Как это работает? Биохимическая гипотеза

Приведенный выше статистический анализ дает некоторые ценные подсказки о механизме перехода от одного хозяина к другому между растениями и животными. Я обнаружил, что липоксигеназы бактерий, поражающих растения, и бактерий, поражающих человека/позвоночных, обычно имеют параметры участка связывания, характерные для ω-6-липоксигеназ. Вероятно, они обладают ω-6 активностью, в отличие от липоксигеназ, присутствующих у бактерий морских организмов, таких как кораллы. Это позволяет предположить, что ω-6 активность липоксигеназы предрасполагает её носителя – бактерию – к колонизации растений и человека/позвоночных.

Как это работает? Как у растений, так и у позвоночных, включая человека, существует сложная система биосинтеза оксилипинов и оксилипиновой сигнализации. У позвоночных изоформы липоксигеназы запускают сложный и разветвленный биосинтетический путь биосинтеза эйкозаноидов. Он приводит к образованию разнообразных провоспалительных оксилипинов (таких как лейкотриены) и противовоспалительных медиаторов (таких как липоксины). Для образования лейкотриенов необходимо, чтобы окисление начиналось с того, что 5-липоксигеназа вводила гидроксильную группу вблизи карбоксилатной «головы» ПНЖК. В отличие от них, липоксины и другие противовоспалительные медиаторы обычно образуются из соединений, формирующихся в результате действия человеческой ω-6-липоксигеназы (15-LOX).

В организме человека этим эффектом пользуется самый известный патоген из нашего списка – Pseudomonas aeruginosa [6]. Литературные данные (процитированные в моем препринте) показывают, что ее ω-6-липоксигеназа окисляет избыточное количество полиненасыщенных жирных кислот хозяина и тем самым направляет их на путь синтеза противовоспалительных оксилипинов. Так, образующиеся ω-6-гидроксиды далее окисляются другими изоформами липоксигеназы в лейкоцитах и превращаются в липоксин А₄ – оксилипин, эффективно подавляющий воспаление. Лишенный защитного эффекта воспаления, хозяин становится беззащитным перед повреждениями, вызванными этим патогеном.

Липоксигеназа Pseudomonas aeruginosa хорошо изучена, и объем "дна" её участка связывания почти равен среднему значению моей статистики. Она демонстрирует широкую специфичность по отношению к хозяевам – от растений до человека, поэтому экспериментальные данные по ней можно экстраполировать на другие бактерии, используя мои выкладки.

Но как она действует в организмах растений? У растений есть своя ω-6-липоксигеназа, которая запускает биосинтез жасмонатов (Рис. 9). Эти оксилипины являются мощными гормонами растений и участвуют в широком спектре защитных реакций. Но, как ни странно, их избыточная выработка может привести к облегчению внедрения патогенов. Дело в том, что жасмонаты находятся в антагонистическом взаимодействии со второй группой защитных гормонов растений – салицилатами. Избыток жасмонатов подавляет индукцию необходимых защитных реакций салицилатами – и растение становится беззащитным перед инфекцией.

Этим «бэкдором» пользуются различные грибы и бактерии, самая известная из которых – Pseudomonas syringae. Она вырабатывает мощный химический аналог жасмонатов – коронатин, который вызывает чрезмерный ответ, имитирующий действие жасмонатов, и тем самым ослабляет иммунитет растений.

Я предположил, что, когда бактерия из нашего списка проникает в организм растения, она может использовать аналогичный механизм и просто окислять жирные кислоты растения с помощью ω-6-липоксигеназы. Ее действие на линоленовую кислоту, одну из основных ПНЖК в растениях, приведет к повышенному синтезу предшественников жасмонатов, которые, в свою очередь, преобразуются в жасмонаты. Это усиливает жасмонатную сигнализацию в патологическом масштабе, как в случае с коронатином, и защита, управляемая салицилатом, ослабевает (Рис. 10 справа). Как и в случае с лейкотриенами и липоксинами, дисбаланс различных ветвей иммунной сигнализации хозяина может сделать его более восприимчивым к патогену.

В своем препринте я процитировал несколько работ о патологической роли жасмонатной сигнализации и ее роли в перехвате иммунной сигнализации растения патогеном. К сожалению, один из рецензентов заявил, что жасмонаты могут выполнять только защитную функцию, не прокомментировав при этом цитируемые работы. Вероятно, он не был в курсе относительно этих работ, несмотря на их наличие в списке литературы. В своем ответе я указал ему на соответствующие ссылки (одна из которых даже называлась «Жасмонат в защите растений: страж или двойной агент?» ("Jasmonate in plant defence: sentinel or double agent?") [7]). Это не возымело никакого эффекта: рецензент отказался рецензировать эту работу и назвал мой ответ «отпиской»). При наличии одной положительной и одной отрицательной рецензии это склонило чашу весов в сторону решения об отклонении.

Ризосфера, кораллы и муковисцидоз: общие черты липоксигеназо-положительных бактерий

В ходе исследования я выявил некоторые общие черты липоксигеназо-положительных патогенов и симбионтов (Рис. 11). Они были перечислены по терминам с наибольшим весом в нашем текстовом анализе и терминам, образующим «хабы» сетей, а также по ручному картированию хозяев на филогенетических деревьях. Несмотря на гипотетический характер статьи, они могут быть важны для дальнейших исследований и эпидемиологического надзора. Итак, липоксигеназо-положительные бактерии (если они не являются многоклеточными) имеют некоторые общие черты:

• они чрезвычайно склонны поражать пациентов с муковисцидозом. Не знаю почему, но это интересное направление исследований;

• они опасны для иммунокомпрометированных людей, но не для здоровых – возможно, из-за адаптивного иммунитета, который делает перехват оксилипиновой сигнализации неопасным для здорового человека;

• обычно они нозокомиальные или оппортунистические – возможно, по той же причине;

• но если они все же инфицируют человека – они потенциально опасны для легких;

• у растений они обычно поражают корни или являются эндофитными. Возможно, способность подавлять иммунный ответ хозяина имеет решающее значение для роста эндофитов;

• они могут поражать насекомых и широкий спектр морских беспозвоночных: морских ежей, кораллы, червей и др.

• они часто демонстрируют устойчивость к противомикробным препаратам – включая наличие карбапенемаз и даже NDM-1. Они также часто имеют статус «новых патогенов» (emerging pathogens). Я предполагаю, что это тот самый случай корреляции без причинно-следственной связи ("correlation, not causation"), о котором говорили рецензенты, но это не умаляет масштабов проблемы.

Что дальше?

Мой препринт был подан в 6 журналов и 2 сервиса публичного рецензирования (последовательно, каждая следующая подача после отклонения). Все они отклонили его, один журнал отклонил с попыткой значительной доработки. Но только два из них (1 журнал и 1 портал) предоставили полноценные рецензии. Остальные 6 научных изданий, включая один портал, отклонили работу без рецензирования, иногда с краткими редакционными комментариями, например, «в связи с тем, что статья носит в основном описательный характер».

В процессе написания этой заметки я попытался обобщить комментарии рецензентов, но здесь моя выборка оказалась слишком мала: на 8 подач у меня всего 2 письма с рецензиями. Эти письма в целом были хорошего качества, но иногда рецензенты не находили в препринте каких-то технических или дополнительных деталей – несмотря на то, что я их описывал в препринте, хотя и вкратце. Самым удивительным в этой связи был случай, когда рецензент заявил об отсутствии дополнительных рисунков и дополнительных таблиц, упомянутых в разделе «Доступность данных» ("Data availability"). На самом деле они находятся в разделе «Дополнительные материалы» ("Supplementary Material") и были там во всех 5 версиях. Вы можете посетить страницу препринта и убедиться в этом.

Непонимание некоторых мест рецензентами заставляет меня внимательно проанализировать рецензии и использовать дополнительные комментарии коллег, которые я услышал в частных беседах и на семинарах. Их использование дало мне возможность найти наиболее спорные моменты препринта и обсудить их выше.

Очевидно, что, несмотря на подробную статистику и вычисления, этот препринт будет ценен не как полноценная научная статья, а как статья-гипотеза. Я предложил его журналу, специализирующемуся на гипотезах и дискуссионных статьях, но он отклонил его на этапе предварительного запроса (presubmission enquiry), сославшись на... структуру IMRAD, характерную для исследовательских статей. Другой журнал, публикующий гипотетические статьи, дал смешанные отзывы (один с критикой недостатков анализа данных, один положительный, и один от рецензента, который не верит в патогенную роль жасмонатов, несмотря на мои ссылки). Последствия вам уже знакомы.

Я мог бы рассмотреть вариант публикации в журнале открытого доступа (некоторые из них имеют более низкий порог приема), но у меня нет средств на оплату публикационного взноса (APC). Это сужает список доступных для меня журналов.

Учитывая эти факты, я решил, что bioRxiv может стать лучшим местом для статьи о гипотезе. В конце концов, это лучшее место для неподтвержденных научных результатов, которые нужно цитировать и обсуждать, но интерпретировать осторожно. Кроме того, благодаря гибкой лицензии Creative Commons здесь можно повторно использовать некоторые части исследования в дальнейших работах – и я собираюсь воспользоваться этим преимуществом в ближайшее время! Поэтому я решил оставить свою статью в виде препринта.

Тот факт, что мой препринт уже был процитирован в обзоре другой исследовательской группы (совершенно независимой от меня) в качестве гипотезы [8], косвенно указывает на то, что он может быть интересен и важен для других исследовательских групп, работающих в этой области. Более того, филогенетические деревья этой группы косвенно подтвердили наши филогенетические реконструкции. На нашу первую работу также ссылалась исследовательская группа ESCORIAL, что говорит о важности обновления наших результатов, даже в препринте. Наконец, у меня появилась возможность включить некоторые результаты из препринта в новый обзор, написанный вместе с моими коллегами [9], процитировав его. Это показывает, что препринт должен оставаться доступным, цитируемым и открытым для обсуждения, даже если он не был официально опубликован.

Наш препринт был процитирован в статье R. Chrisnasari et al. [8] перед его подачей в некоторые журналы. В результате рецензенты неоднократно просили нас сослаться на эту работу в нашем препринте. Я считаю это практически невозможным: это может привести к "парадоксу убитого дедушки" в цитировании, когда на статью ссылается работа, которая сама процитирована в этой статье! Своего рода день сурка...

Наша гипотеза и ее расчетные обоснования могли бы вдохновить наших коллег из "мокрой" биологии на проведение экспериментов по проверке нашего биохимического предположения о роли оксилипинов в "перескоке" бактерий между хозяевами из разных царств. Я открыт для обсуждения такого эксперимента, а также открыт для запросов первичных данных в более удобных для взаимодействия форматах, чем PDF. Пожалуйста, пишите на мой электронный адрес georgykurakin@gmail.com с любыми подобными запросами.

И наконец: невозможность официальной публикации этой работы не означает невозможность её рецензирования научным сообществом. Не стесняйтесь писать комментарии под препринтом и под этой заметкой, размещать рецензии на страницах препринта на PubPeer и на ResearchHub. Я поделился с вами спорной гипотезой – разносите её в пух и прах!

Благодарности

Я хотел бы поблагодарить следующих коллег за неоценимые обсуждения и идеи насчёт моего препринта:

• Анастасию Кузнецову (эксперт по визуализации данных, автор блога "настенька и графики");

• Livia Leoni (Roma Tre University, Associate Professor at the Department of Science);

• Артёма Тишкова (ПСПбГМУ им. И.П. Павлова, заведующий кафедрой физики, математики и информатики);

• Михаила Гельфанда и Юлию Сарану (Сколковский институт науки и технологий, Центр молекулярной и клеточной биологии);

• Наталью Быкову, врача-терапевта

Список литературы

1. Куракин, Г. Ф., Самоукина, А. М., Потапова, Н. А. (2020) Липоксигеназы бактерий и простейших могут участвовать в межклеточной сигнализации и подавлении иммунного ответа. Биохимия, 85(9), 1256-1273. https://doi.org/10.31857/S0320972520090067

2. Куракин, Г. Ф. (2022) Оксилипины бактерий: ключ к многоклеточности и к борьбе с устойчивостью к антибиотикам? Природа, (2), 26-32. https://doi.org/10.7868/S0032874X2202003X

3. Kurakin, G. (2022). Bacterial lipoxygenases are associated with host-microbe interactions and may provide cross-kingdom host jumps. bioRxiv, 2022-06. https://doi.org/10.1101/2022.06.21.497025

4. Бенгфорт Б., Билбро Р., Охеда Т. (2019) Прикладной анализ текстовых данных на Python. Машинное обучение и создание приложений обработки естественного языка. СПб.: Питер. 368 с.: ил.

5. Erickson, M. F., Pessoa, D. M. A. (2022) Determining factors of flower coloration. Acta Botanica Brasilica, 36, e2021abb0299. https://doi.org/10.1590/0102-33062021abb0299

6. Morello, E., Pérez-Berezo, T., Boisseau, C., Baranek, T., Guillon, A., Bréa, D., Lanotte, P., Carpena, X., Pietrancosta, N., Hervé, V., Ramphal, R., Cenac, N., and Si-Tahar, M. (2019) Pseudomonas aeruginosa lipoxygenase LoxA contributes to lung infection by altering the host immune lipid signaling, Front. Microbiol., 10, 1826. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01826

7. Yan, C. and Xie, D. (2015) Jasmonate in plant defence: sentinel or double agent? Plant Biotechnol. J., 13, 1233–1240. https://doi.org/10.1111/pbi.12417

8. Chrisnasari, R., Hennebelle, M., Vincken, J. P., van Berkel, W. J., & Ewing, T. A. (2022). Bacterial lipoxygenases: Biochemical characteristics, molecular structure and potential applications. Biotechnology Advances, 61, 108046. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2022.108046

9. Amoah, A.-S., Pestov, N.B., Korneenko, T.V., Prokhorenko, I.A., Kurakin, G.F., & Barlev, N.A. (2024). Lipoxygenases at the Intersection of Infection and Carcinogenesis. International Journal of Molecular Sciences, 25(7):3961. https://doi.org/10.3390/ijms25073961

Источник и оригинальная версия статьи

Эта заметка является адаптированным переводом моего собственного поста в блоге Springer Nature Research Communities на английском языке. Англоязычный пост должен рассматриваться как оригинальный в соответствии с правилами Springer Nature Research Communities.

Популярный синопсис исследования на русском языке также доступен на портале "Биомолекула": "Оксилипины помогают бактериям «перескакивать» с растений на человека".