تصویرسازی جدید از یک ویروس کرونا

احتمالاً ویروسی کشف شده که انرژی مورد نیازش را تولید می‌کند

کرونوس – آیا ویروس‌ها زنده هستند؟ این پرسشی است که بارها و بارها توجه پژوهشگران و دانشمندان را به خود جلب کرده و تاکنون به جواب قطعی نرسیده است. تفوق عمومی بر این است که نه! ویروس‌ها تنها می‌توانند درون بدن میزبانشان تکثیر شده و فاقد ساختار ضروری برای حیات هستند.

تصور می‌شود ویروس قادر نیست به تنهایی انرژی مورد نیاز خود را تولید کند. آن‌ها برای به دست آوردن انرژی مورد نیاز برای تکثیر، منبع انرژی میزبان را ربوده و قبل از انفجار از سلول میزبان خارج می‌شوند تا بتوانند راه خود را در آلوده کردن سلول‌های دیگر ادامه دهند – یا دست‌کم تا حالا این‌طور فکر می‌کردیم.

در یک مطالعه که در bioRxiv منتشر شده و هنوز منتظر تأییدات نهایی است، محققان مؤسسه ملی توسعه پایدار فرانسه (IRD) کشف کردند که یک نوع ویروس غول‌پیکر احتمالاً به طور مستقل قادر به تولید انرژی است. این نخستین بار است که نشان داده شده ویروسی دارای توانایی تولید انرژی است.

پروفسور برنارد لاسکولا، یکی از نویسندگان مقاله‌ی مذکور در مصاحبه‌ای گفت: «ما در تحقیقاتمان به طور تجربی نشان دادیم غشای پاندورا ویروس (یک ویروس غول‌پیکر آمیب‌ها) دارای پتانسیل الکتریکی است. [پتانسیل الکتریکی غشا] یک عامل ضروری برای ادامه‌ی حیات همه‌ی سلول‌های زنده است. این به سلول‌ها امکان این را می‌دهد که برای خودشان انرژی تولید کنند.»

ویروس پاندورا یک هیولا است. قطر ذره ویروس 1 میکرومتر بوده و ژنوم عظیم آن ۲/۵ میلیون جفت‌باز (pair base) دارد. این ویروس از زمان کشفش در سال 2013 همه‌ی رکوردهای اندازه را شکسته است. علاوه بر این، کشف این ویروس دانشمندان را بر آن داشت تا یک تغییر کلی در نوع نگاهشان به ویروس‌ها داشته باشند چراکه این ویروس‌ها مرز بین «ذرات معلق» و «تک‌سلولی» را در هم می‌شکستند.

دانشمندان از زمان کشف خود دریافتند بسیاری از تعاریف مربوط به ویروس در مورد این ویروس‌های غول‌پیکر کاربرد ندارد. آن‌ها نوعی سیستم ایمنی دارند که به آن‌ها در مبارزه با ویروس‌های کوچکتر کمک کرده و ژن‌هایی دارند که به آن‌ها امکان می‌دهد DNA را به تنهایی به mRNA تبدیل (پردازش) کنند؛ کاری که ویروس‌های دیگر بدون میزبان نمی‌توانند انجام دهند.

محققان به دنبال کشف پروتئینهای متعدد درون این ویروس غول پیکر که به طور معمول در ویروس‌های دیگر یافت نمی‌شوند، تصمیم گرفتند تا روی آن مطالعات بیشتری انجام دهند تا ببینند آیا متابولیسم آن‌ها نیز متفاوت است یا خیر.

سارا آهرفی و همکارانش با استفاده از فناوری که به محققان اجازه می‌دهد اختلاف بین انرژی سلول در داخل سلول و خارج از آن را ببینند، ویروس Pandoravirus massiliensis را برای اختلاف ولتاژ در غشای ویروس (پتانسیل غشا) مورد آزمایش قرار دادند. آنان دریافتند که اختلاف در ولتاژی بین بیرون و درون سلول وجود دارد که در ویروس‌های بالغ بیشتر است. این موضوع گمانه‌هایی را در مورد نحوه‌ی تولید انرژی توسط خود ویروس ایجاد کرد.

محققان سپس به ژنوم P. ​​massiliensis پرداختند و در آن ژن‌های مشترکی را که با تولید انرژی در موجودات دیگر مرتبط هستند را شناسایی کردند. هشت ژن کشف شد که همگی در پایان چرخه‌ی تکثیر ویروس فعال می‌شوند و همگی در یکی از مراحل اصلی تولید انرژی شباهت‌هایی (هرچند کم) به ژن‌های مورد استفاده در ارگانیسم‌های دیگر دارند. بعضی از این ژن‌ها وقتی جدا و وارد باکتری شوند، می‌توانند آنزیم‌های اساسی مورد نیاز برای تولید انرژی را تولید کنند و با تأمین ویروس به تنظیم‌کننده‌ی تولید انرژی، پتانسیل غشا را افزایش دهند.

در صورت تأیید این نتایج، نشان داده می‌شود كه ویروس قادر است به طور مستقل به تولید انرژی مورد نیاز خود بپردازد و بدین سبب دانشمندان ممكن است نیاز به تجدید نظر در تعریف ویروس‌ها داشته باشند. ویروس های پاندورا قطعاً ویروس هستند زیرا هنوز برای تکثیر به سلول‌های میزبان احتیاج دارند، اما تا چه اندازه به ویروس‌های دیگر شباهت دارند؟

پروفسور لا اسكولا گفت: «ویروس‌های كلاسیك بیرون از سه حیطه‌ی اصلی حیات هستند، زیرا معیارهای مشخصی برای زندگی ندارند: آن‌ها فقط با استفاده از ماشین ترجمه و انرژی آن می‌توانند در داخل سلول‌های میزبان زنده به تولیدمثل بپردازند.»

«با یافته‌های ما در مورد پاندوراویروس (پتانسیل غشا و ژن‌های نامزد چرخه اسید تریکاربوکسیلیک، مرکز اصلی متابولیسم انرژی)، به طور فزاینده‌ای آشکار می‌شود که این ارگانیسم‌ها بسیار متفاوت از تعریف قدیمی ما از ویروس‌ها عمل می‌کنند و بیشتر به چرخه‌ی حیات نزدیک هستند. به همین دلیل متقاعد شدیم که به طور جدی به طبقه‌بندی آن‌ها بپردازیم.»

برخی از ویروس‌شناسان هنوز قانع نشده‌اند. نیو ساینتیست گزارش می‌دهد که دیوید وسنر از کالج دیویدسون در کارولینای شمالی اظهار داشته که این تحقیق فقط به ویروس‌هایی که از سلول‌ها آزاد شده‌اند محدود می‌شود و بعضی از آن‌ها به هیچ وجه تولید انرژی را نشان نمی‌دهند.

این مطالعه به عنوان یک پیش‌چاپ باید قبل از بازنویسی کتاب درسی مورد بازبینی قرار گیرد. همچنین هنگام نتیجه‌گیری از مطالعات اولیه مانند این، باید احتیاط بیشتری به عمل آید.

درباره هیأت تحریریه

هیأت تحریریه
این مقاله توسط هیأت تحریریه نوشته ویا ویرایش شده است. عضویت در هیأت تحریریه با توجه به «شرایط همکاری با کرونوس» برای عموم آزاد است.

آیا می‌دانستید؟

نخستین درهم‌تنیدگی با ابعاد قابل مشاهده با چشم غیرمسلح

کرونوس – دانشمندان برای نخستین بار موفق به ایجاد درهم‌تنیدگی کوانتومی به نحوی شده‌اند که …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *