آنزیم های شگفت انگیزی که در ویروس های غول پیکر اقیانوسی یافت می شوند

این یافته ها ممکن است نشان دهنده اهداف دارویی جدید برای پاتوژن های انسانی باشد

مطالعه جدیدی که توسط محققان مؤسسه اقیانوس شناسی Woods Hole (WHOI) و دانشکده پزشکی دانشگاه سوانسی انجام شد، دانش ما را در مورد ویروس ها – در دریا و خشکی – و پتانسیل آنها برای ایجاد بیماری های تهدید کننده زندگی گسترش می دهد. یافته‌های آن‌ها، که ژن‌های تازه شناسایی‌شده حامل ویروس‌های اسرارآمیز «غول‌پیکر» را بررسی می‌کند، می‌تواند اهداف دارویی جدید بالقوه‌ای را برای ویروس‌های غول‌پیکر مرتبط با بیماری‌های انسانی نشان دهد. این اثر، این هفته در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.

یک تیم بین المللی از محققان بیش از 8000 ژنوم ویروسی را جستجو کردند و دریافتند که بسیاری از ویروس های غول پیکر تازه کشف شده حاوی چندین ژن برای نوعی آنزیم به نام سیتوکروم P450 هستند. آنزیم‌های P450 در حیوانات، گیاهان و باکتری‌ها رایج هستند، اما یافتن آنها در ویروس‌های جدید غیرمنتظره بود. قبل از ویروس های غول پیکر، هرگز تصور نمی شد که ویروس ها این ژن ها را داشته باشند.

جان استگمن زیست شناس، نویسنده ارشد مقاله و مدیر مرکز وودز هول WHOI برای اقیانوس ها و سلامت انسان می گوید: «این یک یافته بسیار جالب است. در حیوانات، آنزیم‌های P450 داروها را متابولیزه می‌کنند، هورمون‌های استروئیدی تولید می‌کنند و در برابر آلاینده‌ها محافظت می‌کنند.

آنزیم‌های P450 که یکی از بزرگ‌ترین ابرخانواده‌های آنزیمی شناخته شده را تشکیل می‌دهند، ممکن است پیامدهای عمده‌ای برای درک اثرات شیمیایی در فرآیندهای بیماری‌های دریایی و انسانی داشته باشند.

دیوید لمب، نویسنده اصلی دانشکده پزشکی دانشگاه سوانسی در ولز، که بر روی این مطالعه کار می کرد، توضیح می دهد: “ما می دانیم که برخی از ویروس های غول پیکر ممکن است با برخی از اشکال ذات الریه مرتبط باشند، بنابراین درک بهتر آنها به ما کمک می کند تا راه هایی برای مقابله با این ویروس ها ایجاد کنیم.”

Stegemann می گوید: «P450s ممکن است نشان دهنده اهداف دارویی برای ویروس های غول پیکری باشد که تصور می شود در ایجاد برخی از ذات الریه نقش دارند.

Stegemann می‌گوید یافتن ژن‌ها و آنزیم‌های P450 در ویروس‌های مختلف، دریچه جدیدی را به سوی تکامل این آنزیم‌های مهم باز می‌کند، که می‌تواند به درک زیست‌شناسی و منشأ خود ویروس‌های غول‌پیکر، که در حال حاضر ناشناخته هستند و بحث داغی دارند، کمک کند.

ویروس ها پرشمارترین “چیزهای” بیولوژیکی روی زمین هستند، اگرچه ویروس های غول پیکر تا سال 2003 شناخته نشدند، زمانی که ویروسی به اندازه کافی بزرگ بود که با میکروسکوپ نوری قابل مشاهده بود. بیش از 1000 ژن در این اولین ویروس غول پیکر شناسایی شد. در مقایسه، ویروس آنفولانزا دارای 14 ژن است. از آن زمان، ویروس‌های غول‌پیکر دیگری با ژن‌های بسیار بیشتر و P450‌های بیشتر در سرتاسر جهان کشف شده‌اند که برخی از آنها نزدیک به 3000 ژن دارند. ویروس های غول پیکر به طور فزاینده ای در اقیانوس ها از جمله اعماق دریاها یافت می شوند.

جد گلدستون (WHOI) و الک وولمر (دانشگاه کالیفرنیا، ایروین) نویسندگان اصلی با بره هستند. نویسندگان دیگر عبارتند از: اندرو وارریلو، کلر پرایس و استفان کلی (دانشکده پزشکی دانشگاه سوانسی). ماری ترو و تام پولوس (دانشگاه کالیفرنیا، ایروین)؛ و دیوید نلسون (دانشگاه تنسی).

این تحقیق توسط کمک هزینه های تحصیلی فولبرایت از ایالات متحده و بریتانیا، کمک های مالی انجمن سلطنتی، برنامه تحقیقاتی سوپرفاند دانشگاه بوستون، صندوق توسعه منطقه ای اروپا و یک پروژه دولت ولز، و کمک های مالی مؤسسه ملی بهداشت و بنیاد ملی علوم به مرکز وودز هول برای اقیانوس ها و سلامت انسان پشتیبانی شد.

موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole یک سازمان خصوصی و غیرانتفاعی در کیپ کاد، ماساچوست است که به تحقیقات دریایی، مهندسی و آموزش عالی اختصاص دارد. در سال 1930 به توصیه آکادمی ملی علوم تأسیس شد و مأموریت اصلی آن درک اقیانوس و تعامل آن با زمین به عنوان یک کل و انتقال درک اساسی از نقش اقیانوس در تغییر محیط جهانی است. برای اطلاعات بیشتر لطفا مراجعه فرمایید www.whoi.edu.