فرآیند مونتاژ پیچیده در تکثیر ویروس

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، همانند سوال تاریخی، اول مرغ بوده یا تخم مرغ؟، دانشمندان مدت هاست که با سوال مشابهی در مورد چگونگی تکثیر آدنوویروس انسانی مواجه هستند اینکه مجموعه ذره ویروسی اول بوده یا بسته بندی ژنوم ویروسی؟. اکنون، در یک مطالعه جدید، دانشمندان به این سوال پاسخ داده اند و نشان می دهند که پروتئین های ویروسی از فرآیندی به نام جداسازی فاز برای هماهنگ کردن تولید نتاج ویروسی استفاده می کنند.

این مطالعه به یک سوال اساسی پاسخ می دهد اینکه چگونه یک اسید نوکلئیک ویروسی درون یک ذره قرار می گیرد تا فرزندان ویروسی بتوانند به سلول ها منتقل شوند. این یافته ها پیامدهای گسترده ای دارند، از مداخلات درمانی بالقوه گرفته تا ارائه ژن درمانی بهبود یافته، علاوه بر این که درک ما از زیست شناسی سلولی پایه را گسترش می دهند. ویروس ها فرآیندهای سلولی میزبان را می ربایند تا تکثیر شوند و فرزندان عفونی تولید کنند که کلید انتشار و انتقال ویروس هستند. برای انجام این کار، آنها باید هم ژنوم ویروسی خود را تکثیر کنند و هم آن ژنوم ها را در ذرات ویروسی بسته بندی کنند تا چرخه عفونی ادامه یابد. با این حال، اطلاعات کمی در مورد اینکه چگونه تکثیر ژنوم، مونتاژ ذرات و بسته بندی ژنوم در محیط شلوغ هسته ای هماهنگ می شوند، وجود دارد. اگر ما تکثیر ویروس را به عنوان یک خط مونتاژ شیر قدیمی در نظر بگیریم، می دانیم که بطری های شیر چگونه تشکیل می شوند و پر بیرون می آیند، اما قبل از این مطالعه، فرآیند پر کردن آنها تا حدودی شبیه یک جعبه سیاه بود. یافته های اخیر نشان می دهد که ذره ویروسی در اطراف ژنوم ویروسی شکل می گیرد. با گسترش تشابه، بسیاری تصور می کنند که بطری باید قبل از پر شدن ساخته شود، اما معلوم شد که بطری در واقع در اطراف شیر تشکیل شده است. محققان نشان دادند که یک فرآیند بیوفیزیکی که به عنوان جداسازی فاز شناخته می شود، به این فرآیند اجازه می دهد تا به صورت منظم و هماهنگ اتفاق بیفتد.

آیا می توانیم ویروس ها را بر اساس این فرآیند بیولوژیکی دوباره مهندسی کنیم تا به عنوان مثال، وسیله ای انتقال بهتری برای نوآوری هایی مانند ژن درمانی باشیم؟ محققان معتقدند که درک چگونگی ساخت ویروس ها، دنیایی را به وجود می آورد که در آن نه تنها می توانیم به طور بالقوه آن ویروس ها را به طور مؤثرتری در آینده هدف قرار دهیم، بلکه ابزارهای ژن درمانی را نیز ایجاد کنیم که محدودیت های رویکردهای تحویل فعلی را ندارند.