ویروس تبخال چگونه سلولهای شما را تسخیر میکند
پژوهش ها نشان میدهد؛ ویروس تبخال لبها (HSV-1) با دزدیدن پروتئینهای حیاتی سلول، DNA انسان را فشرده و کارخانهای برای تکثیر خود میسازد. دانشمندان دریافتند؛ دارویی به نام بتا-لاپاچون میتواند این روند را در سلولهای آزمایشگاهی متوقف کند، مسیر تازهای برای مقابله با این ویروس شایع ارائه میدهد.
به گزارش سیناپرس، ویروس تبخال لبها (HSV-1) تنها در سلولهای بدن پنهان نمیشود؛ بلکه به طور فعال ماشینآلات سلول را به سرقت میبرد. این ویروس پروتئینهایی که DNA سلول برای عملکرد نیاز دارد را میدزدد و مواد ژنتیکی انسان را به گوشهای فشرده میکند تا خود فرماندهی سلول را به دست گیرد.
با استفاده از میکروسکوپهایی فوقالعاده قدرتمند، دانشمندان توانستند این فرآیند را در زمانهای یک، سه و هشت ساعت پس از ورود ویروس مشاهده کنند. هرچه ویروس پروتئین بیشتری به سرقت برد، DNA انسانی فشردهتر شد. هنگامی که ویروس جهشیافتهای که توانایی سرقت پروتئینها را نداشت، وارد سلول شد، DNA انسان همچنان باز و گسترده باقی ماند، که نشان میدهد این فشردگی ناشی از دزدی پروتئینها است.
یکی از داروها به نام بتا-لاپاچون توانست در آزمایشهای سلولی، پیش از عفونت، از بیان ژنهای ویروس و تکثیر آن جلوگیری کند و مسیر تازهای برای پژوهشهای ضدویروسی ارائه دهد.
چگونه HSV-1 سلولها را تصرف میکند
پس از ورود ویروس به سلول، DNA انسان شروع به فشرده شدن میکند و تا هشت ساعت پس از عفونت، تقریباً ۷۰٪ فضای داخل هسته سلول خالی از DNA میشود. این فضا توسط ویروس برای ایجاد “کارخانههای ویروسی” استفاده میشود، جایی که ژنهای ویروس کپی شده و پروتئینهای جدید تولید میشوند.
پژوهشگران با استفاده از برچسبهای شیمیایی، DNA انسانی و ویروسی را جداگانه ردیابی کردند و نشان دادند که RNA پلیمراز II، پروتئینی که مسئول خواندن ژنها و تولید مولکولهای پیامرسان است، توسط ویروس از DNA انسانی ربوده شده و به کارخانههای ویروسی منتقل میشود.
در سه ساعت پس از عفونت، حدود ۵۳٪ این پروتئین به مناطق ویروسی منتقل شده و در هشت ساعت به ۷۲٪ میرسد. هنگامی که از ویروس جهشیافتهای استفاده شد که پروتئین ICP4 غیر فعال داشت، نه ربودن پروتئین و نه فشرده شدن DNA انسانی رخ داد.
سرقت پروتئینها و تغییر شکل DNA
ویروس همچنین پروتئین cohesin را که به عنوان گیرهای حلقهای DNA را نگه میدارد، به کارخانههای خود میکشاند. حدود ۳۴٪ خوشههای cohesin در سه ساعت و نزدیک به ۶۰٪ آنها در هشت ساعت به مناطق ویروسی منتقل میشوند.
تحقیقات نشان داد؛ ویروس با انتخاب خاصی cohesin را به برخی از نسخههای خود متصل میکند و در نتیجه، ساختار سهبعدی کروموزومهای انسانی در مقیاس کوچک تغییر میکند؛ حلقهها و مناطق تنظیمکننده ژنها دچار بازآرایی میشوند. جالب اینکه ویروس با DNA انسانی تماس برقرار میکند، به ویژه در نواحی غنی از ژنها، و ژنهایی که برای تولید RNA پلیمراز II لازم هستند را فعال نگه میدارد.
دارویی که ویروس را متوقف کرد
پژوهشگران با دارویی به نام بتا-لاپاچون که آنزیم Topoisomerase I (TOP1) را مسدود میکند، دریافتند که ویروس نمیتواند ژنهای خود را بیان کند یا DNA خود را تکثیر کند، به شرطی که دارو قبل از عفونت استفاده شود. این دارو اثر کمتری پس از شروع عفونت داشت و آزمایشها نشان دادند که دارو سلولها را نمیکشد، بلکه فعالیت ویروس را هدف قرار میدهد.
مسدود کردن TOP1 باعث شد RNA پلیمراز II و TOP1 از DNA انسانی جدا شوند و فشردگی مشابه آنچه ویروس ایجاد میکند، رخ دهد. به این ترتیب، ویروس که به این پروتئینها وابسته است، با محدودیت مواجه میشود.
HSV-1 یکی از شایعترین عفونتهای ویروسی در جهان است و بیشتر بزرگسالان را مبتلا میکند. شناسایی TOP1 به عنوان یک هدف ضدویروسی، مسیر جدیدی برای توسعه داروهای آینده فراهم میکند. این مطالعه همچنین نشان میدهد که خواندن ژنها خود عاملی است که ساختار DNA را در مقیاس کوچک حفظ میکند و ویروس از این مکانیسم برای بقای خود سوءاستفاده میکند.
مترجم:ندا جوادهراتی
