بروتين متغير الشكل ودوره في قوة فيروس داء الكلب

في عالم الفيروسات، يكمن سر قوة الفيروسات في كفاءتها العالية وقدرتها على السيطرة على خلايانا. اكتشاف جديد يسلط الضوء على كيفية استخدام فيروس داء الكلب لبروتيناته بشكل فعال.

بروتين متغير الشكل يفسر القوة المميتة لداء الكلب

• تتمتع الفيروسات بكفاءة عالية، فهي قادرة على السيطرة على خلايانا والتحكم في العمليات الحيوية باستخدام عدد قليل من الجينات.
• لسنوات، تساءل العلماء كيف يمكن لشيء صغير جدًا أن يفعل الكثير.
• لقد كشف الباحثون الآن عن الإجابة، وهو اكتشاف يمكن أن يعيد تشكيل فهمنا لكيفية عمل الفيروسات ويؤدي إلى طرق جديدة لمكافحتها.

كيف تتفوق الفيروسات على الخلايا البشرية

اكتشف فريق من العلماء الأستراليين كيفية تمكن بعض الفيروسات من السيطرة على الخلايا البشرية، وهو اكتشاف يمكن أن يؤدي إلى الجيل التالي من الأدوية المضادة للفيروسات واللقاحات.

البحث الذي قادته جامعة موناش وجامعة ملبورن ونشر في اتصالات الطبيعة يشرح كيف يمكن لفيروس داء الكلب أن يتلاعب بمجموعة واسعة من الأنشطة الخلوية على الرغم من إنتاج عدد قليل فقط من البروتينات.

ويعتقد العلماء أن هذه الآلية نفسها يمكن أن تعمل أيضًا في مسببات الأمراض القاتلة الأخرى، بما في ذلك فيروسات نيباه وإيبولا. إذا كان الأمر كذلك، فإن هذا الاكتشاف يمكن أن يمهد الطريق لعلاجات جديدة تمنع هذه الاستراتيجيات الفيروسية.

كيف تفعل الفيروسات الكثير بالقليل جدًا

وصف المؤلف المشارك الكبير البروفيسور جريج موسلي، رئيس مختبر الأمراض الفيروسية التابع لمعهد موناش للطب الحيوي (BDI)، الكفاءة الرائعة للفيروسات.

وقال البروفيسور موسلي: “الفيروسات مثل داء الكلب يمكن أن تكون قاتلة بشكل لا يصدق لأنها تسيطر على العديد من جوانب الحياة داخل الخلايا التي تصيبها”. “إنهم يختطفون الآلية التي تصنع البروتينات، ويعطلون “الخدمة البريدية” التي ترسل الرسائل بين أجزاء مختلفة من الخلية، ويعطلون الدفاعات التي تحمينا عادة من العدوى”.

وأوضح أن العلماء حيروا منذ فترة طويلة حول كيف يمكن للفيروسات ذات المادة الوراثية المحدودة أن تكون بهذه القوة. وأضاف: “فيروس داء الكلب، على سبيل المثال، لديه المادة الوراثية اللازمة لصنع خمسة بروتينات فقط، مقارنة بحوالي 20 ألف بروتين في الخلية البشرية”.

المفتاح: بروتين فيروسي متغير الشكل

وقال المؤلف المشارك الأول الدكتور ستيفن رولينسون، وهو زميل باحث في مختبر موسلي، إن عمل الفريق يقدم إجابة طال انتظارها.

وقال “دراستنا تقدم إجابة”. “لقد اكتشفنا أن أحد البروتينات الرئيسية لفيروس داء الكلب، والذي يسمى بروتين P، يكتسب مجموعة رائعة من الوظائف من خلال قدرته على تغيير الشكل والارتباط بالـ RNA.”

“الحمض النووي الريبي (RNA) هو نفس الجزيء المستخدم في الجيل الجديد من لقاحات الحمض النووي الريبي (RNA)، لكنه يلعب أدوارًا أساسية داخل خلايانا، حيث يحمل الرسائل الجينية، وينسق الاستجابات المناعية، ويساعد في تكوين اللبنات الأساسية للحياة.”

السيطرة على العالم الداخلي للخلية

وقال المؤلف المشارك الكبير البروفيسور بول جولي، الذي يقود مختبر جولي بجامعة ملبورن، إن قدرة بروتين P الفيروسي على التفاعل مع الحمض النووي الريبي (RNA) تسمح له بالتحول بين “المراحل” الفيزيائية المختلفة داخل الخلية.

وقال البروفيسور جولي: “هذا يسمح لها بالتسلل إلى العديد من الأجزاء الشبيهة بالسائل في الخلية، والسيطرة على العمليات الحيوية، وتحويل الخلية إلى مصنع فيروسات عالي الكفاءة”.

وعلى الرغم من أن هذا البحث ركز على داء الكلب، إلا أنه أشار إلى أنه يمكن استخدام أساليب مماثلة من قبل فيروسات قاتلة أخرى، بما في ذلك نيباه وإيبولا. وأضاف: “إن فهم هذه الآلية الجديدة يفتح إمكانيات مثيرة لتطوير مضادات الفيروسات أو اللقاحات التي تعيق هذه القدرة الرائعة على التكيف”.

إعادة التفكير في كيفية عمل البروتينات الفيروسية

وقال الدكتور رولينسون إن النتائج تتحدى الطريقة التي ينظر بها العلماء تقليديًا إلى البروتينات الفيروسية متعددة الوظائف. وقال: “حتى الآن، كان يُنظر إلى هذه البروتينات في كثير من الأحيان على أنها قطارات مكونة من عدة عربات، حيث تكون كل عربة (أو وحدة) مسؤولة عن مهمة محددة”.

“وفقًا لوجهة النظر هذه، فإن الإصدارات الأقصر من البروتين يجب أن تفقد وظائفها ببساطة عند إزالة العربات. ومع ذلك، لا يمكن لهذا النموذج البسيط أن يفسر سبب اكتساب بعض البروتينات الفيروسية الأقصر بالفعل لقدرات جديدة. لقد وجدنا أن الوظائف المتعددة يمكن أن تنشأ أيضًا من الطريقة التي تتفاعل بها “العربات” وتطوى معًا لتكوين أشكال عامة مختلفة، بالإضافة إلى تكوين قدرات جديدة مثل الارتباط بالحمض النووي الريبي (RNA).”

منظور جديد حول القدرة على التكيف الفيروسي

وقال البروفيسور المشارك موسلي إن قدرة بروتين P على ربط الحمض النووي الريبي (RNA) تسمح له بالتحرك بين “المراحل” الفيزيائية المختلفة داخل الخلية.

وقال: “من خلال القيام بذلك، يمكنه الوصول إلى العديد من الأجزاء الشبيهة بالسائل في الخلية والتي تتحكم في العمليات الرئيسية، مثل الدفاع المناعي وإنتاج البروتين” والتلاعب بها. “من خلال الكشف عن هذه الآلية الجديدة، توفر دراستنا طريقة جديدة للتفكير في كيفية استخدام الفيروسات لمادتها الوراثية المحدودة لإنشاء بروتينات مرنة وقابلة للتكيف وقادرة على السيطرة على الأنظمة الخلوية المعقدة.”

شاركت في هذه الدراسة جامعة موناش، وجامعة ملبورن، والمنظمة الأسترالية للعلوم والتكنولوجيا النووية (السينكروترون الأسترالي)، ومعهد بيتر دوهرتي للعدوى والمناعة، ومنظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO)، والمركز الأسترالي للتأهب للأمراض (ACDP)، وجامعة ديكين.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

إن فهم هذه الآليات الجديدة يمكن أن يفتح آفاقًا جديدة في تطوير العلاجات واللقاحات لمكافحة الفيروسات القاتلة مثل داء الكلب.