الفيروسات الجبارة.. اكتشاف مخلوقات خارقة لتدمير البكتيريا
كشفت دراسة جديدة لباحثين من معهد العلوم البيولوجية الكمية بجامعة كاليفورنيا عن كيفية استخدام الفيروسات الضخمة من نوع " ΦKZ ".
وهذا الاكتشاف المنشور في دورية "نيتشر" يعمق فهمنا للعلاقة المعقدة بين الفيروسات والبكتيريا ويفتح الباب أمام تطوير تقنيات علاجية جديدة تستفيد من هذه الآليات.
وتُعرف الفيروسات الجبارة " ΦKZ " بأنها تقوم بتكوين هيكل يشبه النواة داخل البكتيريا المصابة، وهو يضم عوامل النسخ والتكاثر ويمنع الأنزيمات الدفاعية للبكتيريا من تدمير الحمض النووي الفيروسي، وبالرغم من هذه القدرة المثيرة للاهتمام، لم يكن العلماء قد تمكنوا من فهم كيفية انتقاء الفيروسات للبروتينات التي يجب أن تدخل إلى هذا الهيكل النووي، حتى الآن.
نظام الاستيراد البروتيني
وفي هذه الدراسة، توصل العلماء إلى تحديد نظام استيراد معقد يتألف من بروتينات أساسية تحفظ عبر أنواع فيروسات تشكل نواةً مشابهة للنواة في الخلية، إلى جانب عوامل إضافية تعمل كوسطاء لاستيراد البروتينات المحددة، وتم اكتشاف البروتينات الأساسية الثلاثة لهذا النظام، وهي " Imp1 " و "Imp3 " و "Imp6"، والتي تلعب دوراً محورياً في استيراد البروتينات المطلوبة.
وحددت لدراسة وظيفة كل بروتين كالآتي:
- " Imp1" يعتبر هذا البروتين المفتاح الأساسي في استيراد البروتينات إلى النواة الفيروسية. يتواجد مبكراً في النواة الفيروسية الجديدة ويشكل نقاط تركيز في محيط النواة الناضجة، و يُعتقد أن هذه النقاط تعمل كمحطات لاستقبال البروتينات المنقولة.
- " Imp3 " يلعب دوراً مساندا للأول، حيث يساعد في وظيفته ويضمن استيراد البروتينات بشكل سليم.
- " Imp6" يتفاعل مع " Imp1 "ويساهم في تكوين هذا النظام المعقد لاستيراد البروتينات.
آليات انتقاء محددة
أظهرت الدراسة أن بعض البروتينات تتطلب عوامل إضافية ليتم استيرادها إلى النواة الفيروسية، مثل الإنزيمات البكتيرية التي يستخدمها الفيروس لأغراض نسخ الحمض النووي. ومن بين هذه العوامل غير المحفوظة في جميع الفيروسات، برزت بروتينات مثل "Imp2 " ، و "Imp4/Imp5 " التي كانت مسؤولة عن استيراد أنواع محددة من البروتينات، مما يشير إلى أن هناك مرونة في كيفية استهداف البروتينات المختلفة.
وهذا البحث يمثل خطوة كبيرة نحو فهم كيفية استخدام الفيروسات الجبارة لمثل هذه الآليات المعقدة لحماية نفسها من أنظمة الدفاع البكتيرية، الأمر الذي يفتح آفاقاً جديدة لاستغلال هذه الفيروسات في مجالات العلاج الحيوي وتطوير تقنيات مضادة للبكتيريا المقاومة للعلاجات التقليدية.
واقترح العلماء أن مواصلة استكشاف هذه الآلية قد يُساهم في تطوير علاجات جديدة تستفيد من هذه البروتينات الفيروسية أو تحاكيها في مكافحة العدوى البكتيرية، لا سيما في مواجهة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.
