کشف ۳۰۰ ویروس با ترفندهای عجیب و غریب

به گزارش شهر آرانیوز و به نقل از آی‌ای، دانشمندان هر روزه ویروس‌های عجیب و غریب و جدیدی را در سراسر جهان پیدا می‌کنند. اکنون گروهی از محققان از کشف باکتریوفاژهای نسبتاً گسترده که ویروس‌های آلوده کننده باکتری هستند، خبر داده‌اند.

این میکروارگانیسم‌ها نه تنها ویروس‌هایی با اندازه طبیعی هستند، بلکه توانایی انجام ترفندهای پیچیده‌ای را دارند که در طب مدرن نیز می‌بینیم.

به تازگی دانشمندان با یک کاتالوگ گسترده از ویروس‌ها آشنا شده‌اند که به نظر می‌رسد به شکل غیرعادی حتی از برخی از اشکال باکتری‌ها بزرگ‌تر هستند و ابعاد بزرگ آنها در ژنتیک‌شان نیز دیده می‌شود.

به عنوان مثال ویروس آنفلوانزا A دارای هشت ژن است که تا ۱۳ جفت‌باز DNA دارد. اما با این کشف جدید، دانشمندان اکنون ژن‌هایی را برای ویروس‌هایی با صدها ژن و بیش از یک میلیون جفت‌باز پیدا کرده‌اند.

به عبارت دیگر این ویروس‌ها زیر ضعیف‌ترین میکروسکوپ‌ها نیز قابل مشاهده هستند.

جفت‌باز(Base Pair) در زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک، به دو نوکلئوتید با ترکیبات مکمل مخالف روی رشته‌های آران‌ای(RNA) و دی‌ان‌ای(DNA) که با پیوند هیدروژنی به هم متصل شده‌اند، اطلاق می‌شود. اندازه یک ژن یا تمام ژنوم یک موجود زنده، اغلب با جفت‌بازها اندازه‌گیری می‌شود. زیرا دی‌.ان‌.ای معمولاً دورشته‌ای است. بنابراین تعداد کل جفت‌بازها به استثناء ساختارهای تک‌رشته‌ای‌های کدنشده تلومرها برابر تعداد نوکلئوتیدهای یک رشته است. طول ژنوم هاپلوئید انسان‌ها(با ۲۳ کروموزوم) حدوداً سه میلیارد جفت‌باز شامل ۲۰ تا ۲۵ هزار ژن خاص تخمین زده شده‌ است. کیلوبیس(kb) یک واحد اندازه‌گیری در زیست‌شناسی مولکولی است که برابر با ۱۰۰۰ جفت‌باز دی‌ان‌ای یا آران‌ای است.

محققان می‌گویند این ریزاندامگان(میکروارگانیسم‌های) بزرگ کشف شده که به عنوان "ویروس‌های غول پیکر" شناخته می‌شوند، عمدتاً در جانوران تک سلولی و اغلب در مکان‌هایی که انسان‌ها به آنجا نمی‌روند، یافت می‌شوند. اما اکنون محققان دریافته‌اند که ویروس‌های مشابه زیادی در مکان‌هایی خارج از آن محیط‌ها وجود دارند.

در سال ۲۰۱۹ یک گروه تحقیقاتی ویروس‌های غول پیکر را که در روده مردم در بنگلادش زندگی می‌کردند، یافتند و اکنون در یک مطالعه جدید که در مجله Nature منتشر شده است، همان گروه شواهدی از ویروس‌های حتی بزرگتر در سراسر جهان را منتشر کرده است.

دانشمندان با تجزیه و تحلیل DNA جمع آوری شده در نمونه‌های به دست آمده از دنیای طبیعی، ویروس‌های عجیب و غریب جدید را مطالعه و کشف کردند. آنها این بار نمونه‌هایی از مدفوع انسان و حیوانات، موجودات دریایی، گِل‌های لیز ته نشین شده، چشمه‌های آب گرم و جاهای دیگر را گرفتند و یک مخلوط از آن درست کردند و آنها را بررسی کردند.

دانشمندان سپس میکروب‌هایی را انتخاب کردند که فاژهای مورد نظرشان نبود. سرانجام آنها ژنوم‌های باقی مانده در این مخلوط را بازسازی کردند.

"جیل بانفیلد" استاد مطالعات زمین و سیارات از دانشگاه کالیفرنیا برکلی گفت: ژنوم‌هایی که ما یافتیم بزرگ هستند، بسیار بزرگتر از فاژهای معمولی.

وی و همکارانش گفتند که بیش از ۳۰۰ نوع فاژ مختلف را شناسایی کرده‌اند که دی‌ان‌ای همگی آنها بیش از ۲۰۰ هزار جفت‌باز دارند. بزرگترین آنها بیش از ۷۳۵ هزار جفت‌باز دارد که بیش از ۱۰ برابر میانگین است.

به نظر می‌رسد این فاژهای عظیم، ژن‌هایی دارند که به طور معمول در موجودات زنده و سلول‌ها یافت می‌شوند و ژن‌هایی هستند که باید به آنها امکان انجام ترفندهای شگفت انگیز را بدهد.

بسیاری از فاژهای عظیم ژن‌هایی دارند که برای سیستمی که باکتری‌ها برای مبارزه با ویروس‌ها از آن استفاده می‌کنند، مهم است و جهانیان آن را با نام "کریسپر"(CRISPR) می‌شناسند. به طور کلی مردم کریسپر را به عنوان یک فناوری ویرایش ژن جدید و جالب می‌شناسند، اما در واقع این روش از سیستم‌های ایمنی باستانی باکتری‌ها و یک تک سلولی دیگر به نام "آرکی‌باکتری" آمده است که از آن برای برش دی‌ان‌ای ویروس‌های مهاجم با هدف نابودی آنها استفاده می‌شود.

آرکی‌باکتری یا باستانیان یا آرکیا (Archaea) که باکتری‌های باستانی هم نامیده شده‌اند، فرمان‌رویی از موجودات ریز تک‌یاخته‌ای هستند. به هر یک از اعضای گروه باستانیان یک باستانه(archaeon) گفته می‌شود. در سال‌های اخیر طبقه‌بندی‌های جدیدی برای این جانداران پیشنهاد شده‌ است و همیشه در حال تغییر بوده‌ است.

باستانیان نیز همانند باکتری‌ها، پروکاریوت(پیش‌هسته‌ای یا بدون هسته) هستند و در درون یاخته‌های خود هسته سلولی یا اندامک دیگری ندارند. در گذشته، این گروه به عنوان یک گروه غیرعادی از باکتری‌ها قلمداد می‌شد و از آن‌ها به عنوان آرکی‌باکتری‌ها (باستان‌باکتری‌ها) یاد می‌شد ولی از آن‌جا که تاریخ تکامل باستانیان و زیست‌شیمی آنها بسیار متفاوت از دیگر اشکال زیستی است، امروزه در سامانه سه‌فرمان‌رویی از آنها به عنوان یک فرمان‌رو جدا یاد می‌شود. در این سامانه که توسط "کارل ووز" ترتیب داده شده، سه گروه اصلی دودمان تکاملی عبارتند از باستانیان، یوکاریوت‌ها و باکتری‌ها.

گونه‌هایی از باستانیان در اعماق اقیانوس‌ها و مغاک‌های ظلمانی کشف شده‌اند و می‌توانند در جایی که حتی ذره‌ای از نور خورشید به آن نفوذ نمی‌کند، زنده بمانند. پژوهشگران احتمال می‌دهند که شاید علت دوام آنها در چنین مکان‌هایی روش‌های ویژه مصرف نفت برای ادامه زندگی باشد. آرکی‌باکتری‌ها معمولاً در شرایط سختی مانند دمای بالا، یا غلظت زیاد نمک زندگی می‌کنند. این شاخه کمتر از ۱۰۰ گونه را تشکیل می‌دهد که شامل گروه‌های هوازی و بی‌هوازی هستند که با محیط‌های افراطی سازگار شده‌اند و از نظر ساختار دیواره و غشای سلول با سلول‌های یوکاریوت متفاوت هستند.

«بادم الشایب» یکی از محققان این مطالعه گفت: ژن‌های مربوط به کریسپر مانند این‌ها می‌توانند با هدف قرار دادن و از بین بردن ویروس‌های دیگر که در سلول میزبان رقابت می‌کنند، به فاژهای عظیم در تقویت دفاع از میزبان خود کمک کنند.

اکنون در زمانی که وحشت گسترده در مورد شیوع کروناویروس وجود دارد، می‌توان گفت که مطالعه ویروس‌هایی که از آنها بیشتر می‌ترسیم در نهایت چگونه باعث افزایش قدرت ما در مبارزه با آنها می‌شود.

منبع: ایسنا