دانشمندان در تحقیق درباره تکامل ویروس کرونا جدید Covid19 می گویند، به نظر می رسد این جهش توسط پروتئین های انسانی که باعث تخریب آن می شوند، هدایت می شود، اما انتخاب طبیعی ویروس باعث می شود که به عقب برگردد. این یافته ها می تواند در طراحی واکسن های ضد ویروس کمک کند.
همه ارگانیسم ها جهش می یابند. مثلاً شما با 10 تا 100 جهش جدید در DNA خود متولد شده اید. جهش معمولاً یک فرآیند تصادفی است که غالباً به دلیل اشتباهاتی که هنگام کپی کردن DNA اتفاق می افتد، انجام می شود. کار اخیر محققان، نشان می دهد که در مورد ویروس کرونا SARS-CoV-2، جهش ممکن است یک روند تصادفی نباشد و در عوض انسان به عنوان بخشی از یک مکانیسم دفاعی برای تخریب ویروس، در حال ایجاد جهش آن است.
این تیم بیش از 15000 ژنوم ویروس را از سراسر جهان مورد بررسی قرار داده و بیش از 6000 جهش را شناسایی کردند. آنها بررسی کردند که هر یک از چهار حرفی که کد ژنتیکی ویروس (A ، C ، U و G) را تشکیل می دهند جهش می یابند و دریافتند که این ویروس دارای جهش بسیار بالایی در بخش “U” است.
پروفسور لورنس هورست، نویسنده ارشد این مطالعه توضیح می دهد: “من پروفایل های جهش زا را برای بسیاری از ارگانیسم ها بررسی کرده ام و همه آنها نوعی جانبداری را نشان می دهند، اما من هرگز جهشی را با این قدرت و تا این حد عجیب ندیده بودم.”
محققان خاطرنشان کردند که این یک اثر انگشت از مشخصات یک پروتئین انسانی بنام APOBEC است که می تواند ویروس ها را اینگونه تغییر دهد.
پروفسور هورست اظهار داشت: “به نظر می رسد که جهش تصادفی نیست، اما در عوض ما با جهش، به ویروس حمله می کنیم.”
اما این جهش ها با ویروس چه می کنند؟ آیا آنها به ویروس کمک می کنند یا با آن مقابله می کنند؟ با نگاهی به ترکیب واقعی ویروس و مقایسه آنها بین نواحی مختلف ویروس، شواهدی از انتخاب طبیعی، این امکان را به ویروس می دهد تا بتواند در برابر روند جهش مقابله کند.
به عنوان مثال، از پروفایل جهشی، تیم پیش بینی می کند که 65٪ از رزیدوها باید یک U و 40٪ آنها باید جفت UU باشند، اما در عمل محتوای U بسیار پایین است و محتوای UU تقریباً در حدود یک چهارم از آن پیش بینی می شود.
پروفسور هورست: “این می تواند به این دلیل باشد که ویروس هایی که بیش از حد محتوای U در آنها وجود دارد، به راحتی زنده نمی مانند و نمی توانند تولید مثل کنند. ما تخمین می زنیم که برای هر 10 جهش که اتفاق می افتد، شش مورد دیگر را هرگز نمی توانیم ببینیم. زیرا این ویروس های جهش یافته در انتشار و تولید مثل خود بسیار ضعیف عمل می کنند. ”
دلایل مختلفی برای این امر وجود دارد. نسخه های غنی از “U”، ثبات کمتری دارند و در سطوح پایین تر نیز دیده می شوند. انسان همچنین پروتئین هایی دارد که به توالی هایی با دنباله های غنی از U حمله می کند و منجر به تخریب این ویروس ها می شود.
این نتایج نشان می دهد که ما به ویروس حمله می کنیم تا به شیوه ای که ویروس را ویران کند، آن را جهش دهیم. این همچنین می تواند هدف مناسبی برای طراحی برخی از واکسن ها را نشان دهد. چندین گروه تحقیقاتی در حال حاضر در تلاشند تا نسخه های مصنوعی از ویروس را به روشی تهیه کنند که ویروس را زنده نگه دارند، اما در حالت ضعیف شده تا برای بدن خطری نداشته باشد.
“دانستن اینکه چه عواملی از این ویروس حمایت می کنند و یا آن را از بین می برند، در درک ایجاد نسخه ضعیف شده این ویروس ها برای تهیه واکسن، حائز اهمیت است.”
“ما به عنوان مثال پیشنهاد می کنیم که افزایش محتوای U، می تواند یک استراتژی معقول باشد.”
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
“Evidence for strong mutation bias towards, and selection against, U content in SARS-CoV-2: implications for vaccine design”. by Rice et al. Molecular Biology and Evolution
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).