کرونا چگونه مواد ژنتیکی خود را تکثیر می نماید؟ - تور آلمان ارزان

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، وقتی شخصی به ویروس SARS-CoV-2 یا همان کروناویروس جدید آلوده می گردد، ویروس(پاتوژن) به سرعت در سلول های فرد آلوده تکثیر می گردد.

ویروس برای انجام این کار، باید مواد ژنتیکی خود را که شامل یک رشته RNA بلند است، تکثیر کند. این کار توسط دستگاه کپی ویروسی موسوم به پلیمراز (polymerase) انجام می گردد.

محققان موسسه شیمی بیوفیزیکی ماکس پلانک در آلمان به سرپرستی پاتریک کرامر، اکنون ساختار سه بعدی پلیمراز کروناویروس را معین نموده اند.

این کار به آنها امکان می دهد تا آنالیز نمایند که داروهای ضد ویروسی مانند Remdesivir که باعث انسداد پلیمراز می گردد، چگونه کار می نماید و در عین حال به جستجوی داروهای مهار نماینده جدید بپردازند.

کرامر می گوید: با توجه به بیماری همه گیر فعلی که ما می خواهیم به توقف شیوع آن یاری کنیم، ما تجربه گسترده در مطالعه پلیمرازها داریم. بنابراین برای دانشمندان ما واضح بود که چه چیزی را برای مطالعه انتخاب نمایند.

هاوک هیلن از محققان این مطالعه شرح داد: ما از دیدن ساختار خاص پلیمراز کروناویروس و تفاوت آن با سایر ساختارهایی که تا به امروز مطالعه نموده بودیم، شگفت زده شدیم.

پلیمراز کروناویروس به همان روشی که در سایر انواع ویروس ها دیده می گردد، به RNA متصل می گردد. با این حال، این پلیمراز یک عنصر اضافی دارد که آن هم تا زمانی که مواد ژنتیکی را کاملا کپی نکند، به RNA متصل می گردد. این برای کروناویروس بسیار مهم است، زیرا ژنوم آن از حدود 30 هزار بلوک ساختاری تشکیل شده است و بسیار طولانی است و این موضوع، کپی کردن و تکثیر شدن را به یک چالش اساسی تبدیل می نماید.

دانستن چگونگی تشکیل پلیمراز کروناویروس در مقیاس اتمی، بینش های جدیدی را برای درک بهتر و مبارزه با این عامل بیماری زا فراهم می نماید. محققان در مرحله بعد به طور مفصل آنالیز خواهند کرد که چگونه مواد ضد ویروسی، تکثیر کروناویروس ها را مسدود می نمایند.

بسیاری از امیدها بر داروی Remdesivir است که به طور مستقیم پلیمراز را مسدود می نماید. اکنون با استفاده از نتایج این مطالعه جدید می توان داروهای موجود مانند Remdesivir را بهینه کرد و اثر آنها را بهبود بخشید.

محققان همچنین می خواهند داروهای جدیدی را جستجو نمایند که قادر به متوقف کردن پلیمراز ویروس باشند.

محققان فورا نتایج خود را در اینترنت منتشر کردند، چرا که می خواستند سریعاً یافته های خود را با جامعه علمی بین المللی برای تسریع در امور به اشتراک بگذارند.

جهت معین ساختار سه بعدی پلیمراز کروناویروس سخت بود.

گوران کوکیچ شرح می دهد: اول ما مجبور شدیم پلیمراز را از سه پروتئین خالص بازسازی کنیم. پس از بهینه سازی، پایان در لوله آزمایش، عملکرد یافت. فقط در این صورت ما قادر به مطالعه نحوه عملکرد آن بودیم و برای انجام این کار، به سرعت آزمایش ویژه ای را برای معین فعالیت پلیمراز ایجاد کردیم.

سپس این تیم نمونه ها را در میکروسکوپ الکترونی با بزرگنمایی بیش از 100 هزار برابر آنالیز کردند و در ابتدا با یک ناامیدی روبرو شدند.

کریستین داینمان متخصص میکروسکوپ الکترونی گفت: اگرچه ما به مدت 10 شبانه روز از آن عکس می گرفتیم، اما نتوانستیم بینش دقیقی از ساختار آن به دست آوریم. با این وجود، یک نمونه متفاوت، به نوعی عجیب به نظر می رسید. اولین فکر ما این بود که آن را دور بیندازیم، اما خوشبختانه چنین نکردیم. این نمونه، داده های باکیفیت مورد احتیاج ما را در اختیارمان قرار داد.

معین ساختار پلیمراز، آخرین یاری محققان ماکس پلانک در راه مقابله با بیماری همه گیر کووید 19 نخواهد بود، چرا که کرامر می گوید: ما در حال برنامه ریزی هستیم تا به عوامل یاریی که RNA ویروس را تغییر می دهند، نگاهی بیندازیم، به گونه ای که نتواند توسط سیستم ایمنی بدن انسان تخریب گردد و البته مانند زیست شناسان ساختاری، امیدواریم که اهداف دیگری در ویروس پیدا کنیم که بتواند راهکارهای درمانی جدیدی را در کوتاه مدت ایجاد کند.