تاریخ انتشار : ۱۳۹۹/۱۰/۲۹ ساعت ۰۹:۴۲
کد مطلب : ۲۵۱۷۶۳
درباره "جهش‌های ویروسی" چه می‌دانیم؟
گروه علمی: جهش‌های ویروسی یک واقعیت تکامل در چرخه زندگی هستند و از انسان گرفته تا حشره و از باکتری تا ویروس، این تغییرات در کد ژنتیکی می‌تواند در هر نقطه‌ای با خود یک رشته تغییرات در ارگانیزم به وجود آورد.به گزارش ایسنا، سرطان یکی از شناخته شده‌ترین نتایج جهش‌های ژنتیکی است. هر از گاهی، اشتباهات تصادفی که در «دی ان ای» سلول رخ می‌دهد یک رشته واکنش ایجاد می‌کند که می‌تواند به یک غوغا ختم شود: مثلا اختلال در کارکرد سلول، رشد سریع و غیرقابل کنترل (سلول) یا خاموش شدن سیستم توانایی سلول برای شناسایی و ترمیم جهش‌ها. کلیه این جهش‌ها به ایجاد سلول‌های سرطانی در یک ارگانیزم می‌انجامد که گاه می‌تواند مرگبار باشد.
اما این در مورد ویروس‌ها به‌ویژه ویروس «سارس کوو-۲» چگونه عمل می‌کند؟
مباحث بسیاری در میان جامعه دانشمندان در مورد این که آیا ویروس‌ها ارگانیزم‌های زنده هستند یا نه در جریان است.در سطوح پایه‌ای ویروس‌ها مواد پروتئینی و ژنتیکی هستند که در چارچوب نوعی دیگر از زندگی ادامه حیات می‌دهند و تکثیر می‌شوند. در فقدان یک میزبان، ویروس‌ها قادر به تکثیر نیستند و بسیاری از آن‌ها در خارج از محیط سلولی دوام چندانی نمی‌آورند.در این ارتباط برخلاف ارگانیزم‌های زنده، ویروس‌ها نیازمند آن هستند که ارگانیزم‌های (میزبانشان) زنده بماند. مواد ژنتیکی سازنده ویروس می‌تواند یا از نوع «دی ان ای» باشد یا از انواع «آر ان ای» که هردو قادر به ضبط و استفاده از اطلاعات هستند. در واقع، پروتئین‌های بدن شما توسط این ماده میکروسکوپی طرح‌ریزی شده و شکل گرفته است.ساختارهای «دی ان ای» و «آر ان ای» معرف تفاوت مهمی در میان ویروس‌ها هستند: نرخ جهش. «دی ان ای» به دلیل ساختمان مارپیچی مضاعفش، محکم‌تر و تواناتر است: دو رشته مارپیچی آن در هماهنگی با یکدیگر قرار دارند و ارتباط بسیار خاصی میان پایه‌های نیوکلئوتیدی آن وجود دارد. این ارقام را از دوران مدرسه به یاد دارید؟ اِی، سی، جی، تی، یو؛ به این‌ها به عنوان آجرهای سازنده زندگی نگاه کنید. اگر این آجرها که شالوده زندگی هستند، در جریان ساخت یک «دی ان ای» جدید درست در کنار یکدیگر قرار نگیرند، آنزیمی به نام «پلیمراز» وارد کار می‌شود تا آن اشتباه را تصحیح کند. این بدان معناست که نرخ جهش ویروس‌هایی مثل «هرپِس» و «آبله» که ویروس‌هایی مبتنی بر «دی ان ای» هستند، بسیار آهسته است.
اما این قانون شامل حال ویروس‌های «آر ان ای» که کد ژنتیکی آن‌ها تنها یک زنجیره نیوکلوئیدی دارد، نمی‌شود. این زنجیره به گونه‌ای نامنظم دور خودش می‌پیچد و از ثبات خاص «دی ان ای» و برنامه تصحیح خود و نظارت ژنتیکی آنزیم پولیمراز، بی‌بهره است. در نتیجه، نرخ جهش ویروس‌های «آر ان ای»، از جمله ویروس کرونا، هزاران بار از خانواده ژنتیکی‌شان بیشتر است و آن‌ها را به ارگانیزم‌هایی متلاطم و پیش‌بینی‌ناپذیر بدل می‌کند.
سئوال اینجاست که این جهش‌ها چه مفهومی دارند؟
بسیاری از این انحراف‌های ژنتیکی عبارتند از کدهای غلط و نامربوط که هدف یا استفاده‌ای برای ویروس ندارند و آن را به یک بن‌بست تکاملی می‌کشانند.اما زمانی که ویروس در میان جمعیت شیوع می‌یابد احتمال آن که در عمل بتواند از یکی از این جهش‌ها سود ببرد، افزایش می‌یابد.هنگامی که این شرایط نهایتا مهیا شود، مکانیسم انتخاب در طبیعت (روند انتخاب بهترین - جان‌سخت‌ترین) وارد عمل می‌شود. در چنان مرحله‌ای، این نوع جهش یافته و «بهینه» شده ویروس، سریعا به جلو صف آورده می‌شود و به آن امکان داده می شود که با سرعت بیشتری میزبان خود را آلوده کند، سریع‌تر تکثیر شود یا از واکنش سیستم ایمنی بدن میزبان بگریزد. این همان چیزی است که دست آخر در ویروس «سارس-کوو-۲» شاهد آن هستیم. با افزایش موارد آلودگی هرچه بیشتر مردم به این پاتوژن، نرخ احتمالات به ما می‌گوید که منظما جهش‌هایی در اینجا و آنجا رخ خواهد داد.در مقایسه با دیگر ویروس‌ها، «سارس-کوو-۲» آهسته‌تر و یک یا دو مورد در ماه جهش می‌کند.حتی با درنظر گرفتن چنین احتمالی می‌توان حدس زد که از هنگام بروز نخستین ویروس‌ها در چین در اواخر سال ۲۰۱۹، احتمالا صدها نوع مختلف ویروس با جهش‌های مختلف به وجود آمده است.دانشمندان این انواع را از طریق ردیابی ویروس‌های پیشین و شاخه‌های مختلف آن بررسی و نحوه تطوّر آن را در چرخه‌های منظم جهشی دنبال کرده‌اند که ما را به نوع «بی.۱.۱.۷» ویروس جدید در بریتانیا می‌رساند که در سطح بین‌المللی موجب نگرانی عمیق شده است.
این ویروس در مجموع ۲۳ بار جهش یافته است که شش مورد آن «بی‌صدا» بوده و عملکردی نداشته است. اما به گفته دکتر جفری بَرِت، کارشناس ارشد آمار ژنتیکی در انستیتوی ولکام سَنگِر، اکنون سربلند کرده و خود را نشان داده است.دیگر جهش‌ها نیز مهم هستند و بیولوژی «سارس-کوو-۲» و رده‌بندی و شکل برخی پروتئین‌های ساختاری ویروس را تغییر داده‌اند.دکتر جولین تَنگ، ویروس‌شناس در دانشگاه لِستِر نیز می‌گوید: این جهش‌ها بی‌مقدمه و بدون زمینه در بریتانیا رخ نداده‌اند. این جهش‌ها پیش از ادغام، مستقلا و در گوشه و کنار جهان در حرکت بوده‌اند.در حالی که کارشناسان نشان داده‌اند که واکسن‌های کووید-۱۹ سیستم ایمنی بدن را برای مقابله با نوع جهش یافته «بی.۱.۱.۷» آماده می‌کند، این پرسش باقی است که آیا واکسن‌ها در مقابل ویروس «۵۰۱ وای.وی ۲» آفریقای جنوبی و «پی.۱» برزیل هم موثر خواهند بود، یا نه؟به نوشته روزنامه ایندیپندنت، در بدترین شرایط، در نتیجه فناوری «ام آر ان ای» که در ساختار بسیاری از واکسن‌ها به کار رفته است، تنها چند هفته طول خواهد کشید که واکسن با انواع مختلف ویروس‌هایی تطبیق داده شود که در میان مردم در سراسر جهان شیوع می‌یابند. هرچند هنوز هم برای رسیدن به پاسخی دقیق‌تر و شفاف‌تر انجام تحقیقات و مطالعات بیشتر مورد نیاز است.
مباحث بسیاری در میان جامعه دانشمندان در مورد این که آیا ویروس‌ها ارگانیزم‌های زنده هستند یا نه در جریان است.در سطوح پایه‌ای ویروس‌ها مواد پروتئینی و ژنتیکی هستند که در چارچوب نوعی دیگر از زندگی ادامه حیات می‌دهند و تکثیر می‌شوند. در فقدان یک میزبان، ویروس‌ها قادر به تکثیر نیستند و بسیاری از آن‌ها در خارج از محیط سلولی دوام چندانی نمی‌آورند.در این ارتباط برخلاف ارگانیزم‌های زنده، ویروس‌ها نیازمند آن هستند که ارگانیزم‌های (میزبانشان) زنده بماند. مواد ژنتیکی سازنده ویروس می‌تواند یا از نوع «دی ان ای» باشد یا از انواع «آر ان ای» که هردو قادر به ضبط و استفاده از اطلاعات هستند. در واقع، پروتئین‌های بدن شما توسط این ماده میکروسکوپی طرح‌ریزی شده و شکل گرفته است.ساختارهای «دی ان ای» و «آر ان ای» معرف تفاوت مهمی در میان ویروس‌ها هستند: نرخ جهش. «دی ان ای» به دلیل ساختمان مارپیچی مضاعفش، محکم‌تر و تواناتر است: دو رشته مارپیچی آن در هماهنگی با یکدیگر قرار دارند و ارتباط بسیار خاصی میان پایه‌های نیوکلئوتیدی آن وجود دارد. این ارقام را از دوران مدرسه به یاد دارید؟ اِی، سی، جی، تی، یو؛ به این‌ها به عنوان آجرهای سازنده زندگی نگاه کنید. اگر این آجرها که شالوده زندگی هستند، در جریان ساخت یک «دی ان ای» جدید درست در کنار یکدیگر قرار نگیرند، آنزیمی به نام «پلیمراز» وارد کار می‌شود تا آن اشتباه را تصحیح کند. این بدان معناست که نرخ جهش ویروس‌هایی مثل «هرپِس» و «آبله» که ویروس‌هایی مبتنی بر «دی ان ای» هستند، بسیار آهسته است.
اما این قانون شامل حال ویروس‌های «آر ان ای» که کد ژنتیکی آن‌ها تنها یک زنجیره نیوکلوئیدی دارد، نمی‌شود. این زنجیره به گونه‌ای نامنظم دور خودش می‌پیچد و از ثبات خاص «دی ان ای» و برنامه تصحیح خود و نظارت ژنتیکی آنزیم پولیمراز، بی‌بهره است. در نتیجه، نرخ جهش ویروس‌های «آر ان ای»، از جمله ویروس کرونا، هزاران بار از خانواده ژنتیکی‌شان بیشتر است و آن‌ها را به ارگانیزم‌هایی متلاطم و پیش‌بینی‌ناپذیر بدل می‌کند.
سئوال اینجاست که این جهش‌ها چه مفهومی دارند؟
بسیاری از این انحراف‌های ژنتیکی عبارتند از کدهای غلط و نامربوط که هدف یا استفاده‌ای برای ویروس ندارند و آن را به یک بن‌بست تکاملی می‌کشانند.اما زمانی که ویروس در میان جمعیت شیوع می‌یابد احتمال آن که در عمل بتواند از یکی از این جهش‌ها سود ببرد، افزایش می‌یابد.هنگامی که این شرایط نهایتا مهیا شود، مکانیسم انتخاب در طبیعت (روند انتخاب بهترین - جان‌سخت‌ترین) وارد عمل می‌شود. در چنان مرحله‌ای، این نوع جهش یافته و «بهینه» شده ویروس، سریعا به جلو صف آورده می‌شود و به آن امکان داده می شود که با سرعت بیشتری میزبان خود را آلوده کند، سریع‌تر تکثیر شود یا از واکنش سیستم ایمنی بدن میزبان بگریزد. این همان چیزی است که دست آخر در ویروس «سارس-کوو-۲» شاهد آن هستیم. با افزایش موارد آلودگی هرچه بیشتر مردم به این پاتوژن، نرخ احتمالات به ما می‌گوید که منظما جهش‌هایی در اینجا و آنجا رخ خواهد داد.در مقایسه با دیگر ویروس‌ها، «سارس-کوو-۲» آهسته‌تر و یک یا دو مورد در ماه جهش می‌کند.حتی با درنظر گرفتن چنین احتمالی می‌توان حدس زد که از هنگام بروز نخستین ویروس‌ها در چین در اواخر سال ۲۰۱۹، احتمالا صدها نوع مختلف ویروس با جهش‌های مختلف به وجود آمده است.دانشمندان این انواع را از طریق ردیابی ویروس‌های پیشین و شاخه‌های مختلف آن بررسی و نحوه تطوّر آن را در چرخه‌های منظم جهشی دنبال کرده‌اند که ما را به نوع «بی.۱.۱.۷» ویروس جدید در بریتانیا می‌رساند که در سطح بین‌المللی موجب نگرانی عمیق شده است.
این ویروس در مجموع ۲۳ بار جهش یافته است که شش مورد آن «بی‌صدا» بوده و عملکردی نداشته است. اما به گفته دکتر جفری بَرِت، کارشناس ارشد آمار ژنتیکی در انستیتوی ولکام سَنگِر، اکنون سربلند کرده و خود را نشان داده است.دیگر جهش‌ها نیز مهم هستند و بیولوژی «سارس-کوو-۲» و رده‌بندی و شکل برخی پروتئین‌های ساختاری ویروس را تغییر داده‌اند.دکتر جولین تَنگ، ویروس‌شناس در دانشگاه لِستِر نیز می‌گوید: این جهش‌ها بی‌مقدمه و بدون زمینه در بریتانیا رخ نداده‌اند. این جهش‌ها پیش از ادغام، مستقلا و در گوشه و کنار جهان در حرکت بوده‌اند.در حالی که کارشناسان نشان داده‌اند که واکسن‌های کووید-۱۹ سیستم ایمنی بدن را برای مقابله با نوع جهش یافته «بی.۱.۱.۷» آماده می‌کند، این پرسش باقی است که آیا واکسن‌ها در مقابل ویروس «۵۰۱ وای.وی ۲» آفریقای جنوبی و «پی.۱» برزیل هم موثر خواهند بود، یا نه؟به نوشته روزنامه ایندیپندنت، در بدترین شرایط، در نتیجه فناوری «ام آر ان ای» که در ساختار بسیاری از واکسن‌ها به کار رفته است، تنها چند هفته طول خواهد کشید که واکسن با انواع مختلف ویروس‌هایی تطبیق داده شود که در میان مردم در سراسر جهان شیوع می‌یابند. هرچند هنوز هم برای رسیدن به پاسخی دقیق‌تر و شفاف‌تر انجام تحقیقات و مطالعات بیشتر مورد نیاز است.
پربينندهترين مطالب و خبرها
