Vật chất tối sinh học là một thuật ngữ không chính thức cho vật liệu di truyền chưa được phân loại hoặc được biết đến kém. Vật liệu di truyền này có thể đề cập đến vật liệu di truyền được sản xuất bởi các vi sinh vật chưa được phân loại. Bằng cách mở rộng, vật chất tối sinh học cũng có thể đề cập đến vi sinh vật chưa phân lập mà sự tồn tại của chúng chỉ có thể được suy ra từ vật liệu di truyền mà chúng tạo ra. Ngoài ra, vật liệu di truyền có thể đề cập đến DNA không mã hóa (DNA rác) [1][2][3] và RNA không mã hóa được sản xuất bởi các sinh vật đã biết.[4][5][6]
Các chuỗi được cho là có nguồn gốc từ các vi khuẩn chưa biết được gọi là 'Vật chất tối vi khuẩn,[17] Virome tối',[18] hoặc 'Nấm vật chất tối' [19] Các chuỗi như vậy không phải là hiếm. Người ta đã ước tính rằng trong vật chất từ con người, có từ 40 đến 90% các chuỗi virus là từ vật chất tối.[20][21][22] Máu người chứa hơn ba nghìn trình tự DNA khác nhau không thể xác định được.[23]
Các thuật toán đã được phát triển để kiểm tra các trình tự về sự tương đồng với trình tự RNA 16S của vi khuẩn,[24] điểm tương đồng của K-mer với các virus đã biết,[25] các đặc điểm cụ thể của việc sử dụng codon,[26] hoặc để suy ra sự tồn tại của protein.[27] Những cách tiếp cận này đã gợi ý, ví dụ, sự tồn tại của một loại vi khuẩn mới thuộc họ microviridae, và một phage giống như vi khuẩn mới.[28] Các nghiên cứu khác đã đề xuất sự tồn tại của 264 chi virus mới, được phát hiện trong các cơ sở dữ liệu công khai,[29] và một nghiên cứu về máu người cho thấy 42% số người có ít nhất một loại virus chưa biết trước đó, thêm vào 19 loại chi khác nhau mới.[30] Một nghiên cứu toàn diện về trình tự DNA từ nhiều mẫu người đã suy ra sự tồn tại của 4.930 loài vi khuẩn trong đó 77% trước đây không được báo cáo.[31] Những phát hiện liên quan đến sức khỏe bao gồm một lời dự đoán có thể liên quan đến bệnh xơ gan, và bảy chuỗi mới từ trẻ em mắc bệnh tiểu đường loại 1 có đặc điểm của virus.[32] Mặc dù chúng có thể tồn tại, nhưng không có sinh vật nào gây bệnh rõ ràng cho con người đã được phát hiện trong vật chất tối.
Sinh quyển bóng tối - Một sinh quyển vi sinh vật giả thuyết của Trái đất sẽ sử dụng các quá trình sinh hóa và phân tử hoàn toàn khác với quá trình sống hiện tại
Cuộc sống bóng tối - Một giả thuyết cho rằng nếu sự sống đã phát triển trên Trái đất hơn một lần, các vi sinh vật có thể tồn tại trên Trái đất không có mối liên hệ tiến hóa với bất kỳ dạng sống nào đã biết khác
Phân loại học - Khoa học xác định, mô tả, xác định và đặt tên các nhóm sinh vật
^van Bakel H, Nislow C, Blencowe BJ, Hughes TR (tháng 5 năm 2010). Eddy SR (biên tập). "Most "dark matter" transcripts are associated with known genes". PLoS Biology. Quyển 8 số 5. tr. e1000371. doi:10.1371/journal.pbio.1000371. PMC2872640. PMID20502517.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^de Koning AP, Gu W, Castoe TA, Batzer MA, Pollock DD (tháng 12 năm 2011). "Repetitive elements may comprise over two-thirds of the human genome". PLoS Genetics. Quyển 7 số 12. tr. e1002384. doi:10.1371/journal.pgen.1002384. PMC3228813. PMID22144907.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Wu D, Wu M, Halpern A, Rusch DB, Yooseph S, Frazier M, Venter JC, Eisen JA (tháng 3 năm 2011). "Stalking the fourth domain in metagenomic data: searching for, discovering, and interpreting novel, deep branches in marker gene phylogenetic trees". PLOS ONE. Quyển 6 số 3. tr. e18011. Bibcode:2011PLoSO...618011W. doi:10.1371/journal.pone.0018011. PMC3060911. PMID21437252.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Huang WE, Song Y, Xu J (tháng 1 năm 2015). "Single cell biotechnology to shed a light on biological 'dark matter' in nature". Microbial Biotechnology. Quyển 8 số 1. tr. 15–6. doi:10.1111/1751-7915.12249. PMC4321360. PMID25627841.
^Hannigan GD, Meisel JS, Tyldsley AS, Zheng Q, Hodkinson BP, SanMiguel AJ, Minot S, Bushman FD, Grice EA (tháng 10 năm 2015). "The human skin double-stranded DNA virome: topographical and temporal diversity, genetic enrichment, and dynamic associations with the host microbiome". mBio. Quyển 6 số 5. tr. e01578-15. doi:10.1128/mBio.01578-15. PMC4620475. PMID26489866.
^Aggarwala V, Liang G, Bushman FD (2017). "Viral communities of the human gut: metagenomic analysis of composition and dynamics". Mobile DNA. Quyển 8. tr. 12. doi:10.1186/s13100-017-0095-y. PMC5627405. PMID29026445.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Kramná L, Kolářová K, Oikarinen S, Pursiheimo JP, Ilonen J, Simell O, Knip M, Veijola R, Hyöty H, Cinek O (tháng 5 năm 2015). "Gut virome sequencing in children with early islet autoimmunity". Diabetes Care. Quyển 38 số 5. tr. 930–3. doi:10.2337/dc14-2490. PMID25678103.
^Kowarsky M, Camunas-Soler J, Kertesz M, De Vlaminck I, Koh W, Pan W, Martin L, Neff NF, Okamoto J, Wong RJ, Kharbanda S, El-Sayed Y, Blumenfeld Y, Stevenson DK, Shaw GM, Wolfe ND, Quake SR (tháng 9 năm 2017). "Numerous uncharacterized and highly divergent microbes which colonize humans are revealed by circulating cell-free DNA". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Quyển 114 số 36. tr. 9623–9628. doi:10.1073/pnas.1707009114. PMC5594678. PMID28830999.
^Ren J, Ahlgren NA, Lu YY, Fuhrman JA, Sun F (tháng 7 năm 2017). "VirFinder: a novel k-mer based tool for identifying viral sequences from assembled metagenomic data". Microbiome. Quyển 5 số 1. tr. 69. doi:10.1186/s40168-017-0283-5. PMC5501583. PMID28683828.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Bzhalava Z, Tampuu A, Bała P, Vicente R, Dillner J (tháng 9 năm 2018). "Machine Learning for detection of viral sequences in human metagenomic datasets". BMC Bioinformatics. Quyển 19 số 1. tr. 336. doi:10.1186/s12859-018-2340-x. PMC6154907. PMID30249176.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Barrientos-Somarribas M, Messina DN, Pou C, Lysholm F, Bjerkner A, Allander T, Andersson B, Sonnhammer EL (tháng 1 năm 2018). "Discovering viral genomes in human metagenomic data by predicting unknown protein families". Scientific Reports. Quyển 8 số 1. tr. 28. Bibcode:2018NatSR...8...28B. doi:10.1038/s41598-017-18341-7. PMC5758519. PMID29311716.
^Ogilvie LA, Bowler LD, Caplin J, Dedi C, Diston D, Cheek E, Taylor H, Ebdon JE, Jones BV (2013). "Genome signature-based dissection of human gut metagenomes to extract subliminal viral sequences". Nature Communications. Quyển 4. tr. 2420. Bibcode:2013NatCo...4E2420O. doi:10.1038/ncomms3420. PMC3778543. PMID24036533.
^Roux S, Hallam SJ, Woyke T, Sullivan MB (tháng 7 năm 2015). "Viral dark matter and virus-host interactions resolved from publicly available microbial genomes". eLife. Quyển 4. doi:10.7554/eLife.08490. PMC4533152. PMID26200428.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Moustafa A, Xie C, Kirkness E, Biggs W, Wong E, Turpaz Y, Bloom K, Delwart E, Nelson KE, Venter JC, Telenti A (tháng 3 năm 2017). "The blood DNA virome in 8,000 humans". PLoS Pathogens. Quyển 13 số 3. tr. e1006292. doi:10.1371/journal.ppat.1006292. PMC5378407. PMID28328962.{{Chú thích tạp chí}}: Quản lý CS1: DOI truy cập mở nhưng không được đánh ký hiệu (liên kết)
^Pasolli E, Asnicar F, Manara S, Zolfo M, Karcher N, Armanini F, Beghini F, Manghi P, Tett A, Ghensi P, Collado MC, Rice BL, DuLong C, Morgan XC, Golden CD, Quince C, Huttenhower C, Segata N (tháng 1 năm 2019). "Extensive Unexplored Human Microbiome Diversity Revealed by Over 150,000 Genomes from Metagenomes Spanning Age, Geography, and Lifestyle". Cell. Quyển 176 số 3. tr. 649–662.e20. doi:10.1016/j.cell.2019.01.001. PMC6349461. PMID30661755.
^Cinek O, Kramna L, Lin J, Oikarinen S, Kolarova K, Ilonen J, Simell O, Veijola R, Autio R, Hyöty H (tháng 11 năm 2017). "Imbalance of bacteriome profiles within the Finnish Diabetes Prediction and Prevention study: Parallel use of 16S profiling and virome sequencing in stool samples from children with islet autoimmunity and matched controls". Pediatric Diabetes. Quyển 18 số 7. tr. 588–598. doi:10.1111/pedi.12468. PMID27860030.