آیا ویروس ها قبل از تکثیر بر شما نظارت دارند

به گزارش سینا پرس فارس، پس از گذشت بیش از دو سال از همه‌گیری COVID-19، بسیاری از مردم یک ویروس را به عنوان یک توپ میخ‌دار تند و زننده تصور می‌کنند اساساً یک قاتل بی‌ذهن که وارد سلول می‌شود و ماشین‌آلات آن را می‌دزدد تا قبل از ترکیدن یک نسخه گازیلیون از خودش ایجاد کند.

اچ‌آی‌وی یک رتروویروس است که وقتی وارد سلول می‌شود فوراً کشنده نمی‌شود. در عوض، خود را در کروموزوم ها و لرز های شما ادغام می کند و منتظر فرصت مناسب است تا به سلول دستور دهد تا از آن کپی کند و منفجر شود تا سایر سلول های ایمنی را آلوده کند و در نهایت باعث ایدز شود.

تحقیقات روی ویروس‌های دیگر مدت‌هاست که نشان داده است که این پاتوژن‌ها می‌توانند در مورد کشتن کاملاً «متفکرانه» باشند. البته، ویروس ها نمی توانند مانند من و شما فکر کنند. اما، همانطور که مشخص است، تکامل مکانیسم‌های تصمیم‌گیری بسیار پیچیده‌ای را به آنها عطا کرده است. به عنوان مثال، برخی از ویروس ها در صورت تشخیص آسیب DNA، سلولی را که در آن ساکن بوده اند ترک می کنند. به نظر می رسد که حتی ویروس ها هم دوست ندارند در یک کشتی در حال غرق شدن بمانند.

برای بیش از دو دهه، آزمایشگاهی روی بیولوژی مولکولی باکتریوفاژها یا به اختصار فاژها، ویروس هایی که باکتری ها را آلوده می کنند، مطالعه کرده است. واخیراً، مشخص شده است که فاژها می توانند به سیگنال های سلولی کلیدی گوش دهند تا به آنها در تصمیم گیری کمک کنند. حتی بدتر از آن، آنها می توانند از "گوش" خود سلول برای گوش دادن به آنها استفاده کنند.

فرار از آسیب DNA

اگر دشمن دشمن شما دوست شماست، فاژها قطعا دوستان شما هستند. فاژها جمعیت باکتریایی را در طبیعت کنترل می کنند و پزشکان به طور فزاینده ای از آنها برای درمان عفونت های باکتریایی که به آنتی بیوتیک ها پاسخ نمی دهند استفاده می کنند.

لامبدا، کمی شبیه HIV عمل می کند. به محض ورود به سلول باکتری، لامبدا تصمیم می‌گیرد که مانند بسیاری از ویروس‌ها سلول را به طور کامل تکثیر کرده و بکشد یا مانند HIV، خود را در کروموزوم سلول ادغام کند. اگر دومی باشد، لامبدا هر بار که باکتری تقسیم می شود، بدون ضرر با میزبان خود تکثیر می شود.

با این حال، مانند HIV، لامبدا فقط بیکار نیست. از پروتئین خاصی به نام CI مانند گوشی پزشکی برای گوش دادن به علائم آسیب DNA در سلول باکتری استفاده می کند. اگر DNA باکتری به خطر بیفتد، این خبر بدی برای فاژ لامبدا است که درون آن قرار دارد. DNA آسیب دیده مستقیماً به محل دفن زباله تکامل هدایت می شود زیرا برای فاژی که برای تولید مثل به آن نیاز دارد بی فایده است. بنابراین لامبدا ژن‌های تکثیر خود را روشن می‌کند، از خود کپی می‌سازد و از سلول خارج می‌شود تا به دنبال سلول‌های آسیب‌دیده دیگر برای آلوده کردن بگردد.

ضربه زدن به سیستم ارتباطی سلول

برخی از فاژها به جای جمع‌آوری اطلاعات با پروتئین‌های خود، به حسگر آسیب DNA سلول آلوده ضربه می‌زنند: LexA.

پروتئین هایی مانند CI و LexA فاکتورهای رونویسی هستند که با اتصال به الگوهای ژنتیکی خاص در کتاب دستورالعمل DNA که کروموزوم است، ژن ها را روشن و خاموش می کنند. برخی از فاژها مانند Coliphage 186 متوجه شده‌اند که اگر توالی DNA کوتاهی در کروموزوم‌های خود داشته باشند که LexA باکتریایی می‌تواند به آن متصل شود، به پروتئین CI ویروسی خود نیازی ندارند. به محض تشخیص آسیب DNA، LexA ژن‌های تکثیر و کشتن فاژ را فعال می‌کند و اساساً سلول را دو بار عبور می‌کند تا دست به خودکشی بزند و در عین حال به فاژ اجازه فرار بدهد.

محققان اولین بار نقش CI را در تصمیم گیری فاژ در دهه 1980 و ترفند ضد جاسوسی Coliphage 186 در اواخر دهه 1990 گزارش کردند. از آن زمان، چند گزارش دیگر از ضربه زدن فاژها به سیستم های ارتباطی باکتریایی وجود داشته است. یک مثال فاژ فی 29 است که از فاکتور رونویسی میزبان خود برای تشخیص اینکه چه زمانی باکتری آماده تولید اسپور یا نوعی تخم باکتری است که قادر به زنده ماندن در محیط های شدید است، استفاده می کند. Phi29 به سلول دستور می دهد تا DNA خود را در هاگ بسته بندی کند و پس از جوانه زدن هاگ، باکتری های جوانه زده را از بین ببرد.

مترجم: فاطمه خداپرست

منبع: scitechdaily