کشف سازوکار رونویسی ماده ژنتیکی ویروس ها

به گزارش خبرگزاری مهر،‌ گروهی از دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا دریافته اند؛ انواع خاصی از ویروس ها مانند آنچه که موجب سرما خوردگی های رایج، سارس، هپاتیت و آنسفالیت (التهاب مغز) می شوند، خود را با استفاده از سازوکار منحصر به فردی کپی و رونویسی می کنند.

اگرچه محققان پیش از این مطالبی در این زمینه می دانستند اما هرگز منطقه آنزیمهای مرتبط با فرایند تکثیر ماده ژنتیکی را نمی شناختند.

این تحقیق گام مهمی به جلو و به سوی بهبود واکسن های موجود قلمداد می شود.

تمامی ارگانیسم ها از آنزیم هایی موسوم به پلیمرازها برای خواندن و کپی کردن ماده ژنتیکی خود استفاده می کنند. در حالی که ماده ژنتیکی ویروس هایی که موجب بیماری هایی مانند سارس، آنفلوانزا، فلج اطفال می شوند از یک رشته تکی  RNA تشکیل شده اند، ماده ژنتیکی بسیاری از ویروس های دیگر مانند آنهایی که موجب تبخال و ورم ملتحمه می شوند از دو رشته DNA ساخته شده است.

بدون توجه به اینکه آیا ماده ژنتیکی DNA یا RNA باشد، ویروس ها دستگاه داخلی سلول میزبان را می ربایند و آن را مجبور به تکثیر ماده ژنتیکی خود ویروس می کنند و در نهایت نسخه هایی از ویروس را می سازند که می تواند به سلول های دیگر گسترش یافته و سلول های سالم را نیز عفونی کند.

پلیمرازهای بسیاری از ارگانیسم ها از جمله DNA ویروس ها، ساختاری شبیه گودی دست راست دارند : پیکربندی از اتم ها که می توان آنها را شبیه کف دست، انگشتان و شست توصیف کرد.

محققان می گویند: از قبل می دانستیم در ارگانیسم هایی که ماده ژنتیکی آنها DNA است ساختار مارپیچی وجود دارد که نزیآنزیم ها در آنجا عمل می کنند.

دیوید بوهر استادیار شیمی و مجری این تحقیقات افزود: این مارپیچ جایی است که نوکلئوتید ها شناسایی و کپی می شوند. نوکلئوتیدها مولکول هایی هستند که برای شکل دهی  DNA و RNA به یکدیگر متصل می شوند.

به گفته وی بااین حال پلیمرازهای RNA ویروس ها این ساختار مارپیچ را ندارند. بلکه ساختار "گودی دست" در آنها ساختار دیگری به خود می گیرد: یک حلقه شناخته شده موسوم به "موتیف دی" و  تا کنون عملکرد موتیف دی یک راز بود.

محققان رشته RNA را در سویه ویروس فلج اطفال بررسی کردند و دریافتند موتیف دی نیز عملکردی مانند ساختار مارپیچی در پلیمرازهای دیگر ویروس ها دارد.

محققان پیش از این تصور می کردند موتیف دی اصلا عملکردی ندارد و ممکن است فقط حمایت داربستی از ساختار کف دست داشته باشد. اما اکنون دانشمندان دریافته اند این ساختار مسئول شناسایی نوکلوتیدها است و از تکثیر صحیح RNA  اطمینان حاصل می کند.

بوهر و همکارانش کشف کرده اند عملکرد موتیف دی در سویه فلج اطفال قابل انطباق با بسیاری از RNA  ویروس های  دیگر از جمله سرماخوردگی است. علاوه بر این، ممکن است موتیف دی عملکرد مشابهی در رترو ویروس هایی مانند HIV داشته باشد که از آنزیمی موسوم به ترانس کریپتاز معکوس برای تولید DNA از ژنوم RNA استفاده می کند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Structure منتشر شده است.