العلماء يكشفون نقطة ضعف فيروس كورونا
تاريخ النشر: 18th, September 2023 GMT
الولايات المتحدة – كشفت دراسة جديدة عن نقطة ضعف لفيروس كورونا، وهي اعتماده على البروتينات البشرية الرئيسية ليتكاثر، ما يمكن استخدامها لمنع الفيروس من إصابة الناس بالمرض.
وفي ورقة بحثية منشورة في مجلة “Viruses”، يصف فريق بحث جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد (UCR) الاكتشاف المهم، موضحين أن البروتين الموجود في فيروس كورونا والذي يمكّن الفيروس من عمل نسخ من نفسه، والمسمى N، يتطلب مساعدة الخلايا البشرية لأداء وظيفته.
ويتم نسخ التعليمات الجينية في خلايانا من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبوزي المرسال، ثم يتم ترجمتها إلى بروتينات تمكن وظائف مثل النمو والتواصل مع الخلايا الأخرى. وبعد حدث الترجمة هذا، غالبا ما تحتاج البروتينات إلى تعديلات إضافية بواسطة الإنزيمات. وتضمن هذه التعديلات المزعومة أن البروتينات مناسبة بشكل فريد لأداء مهامها المقصودة.
ويستفيد فيروس كورونا من عملية ما بعد الترجمة البشرية تسمى “SUMOylation”، والتي توجه البروتين N الخاص بالفيروس إلى الموقع الصحيح لتعبئة الجينوم الخاص به بعد إصابة الخلايا البشرية.
وتعرف عملية ما بعد الترجمة البشرية بأنها تعديلات كيميائية تساهمية تخضع لها البروتينات بعد عملية الترجمة، وتتم في الغالب بواسطة إنزيمات وذلك لتكوين بروتينات ناضجة قادرة على تأدية مهام معينة.
وبمجرد وصول البروتين إلى المكان المناسب، يمكن أن يبدأ في وضع نسخ من جيناته في جزيئات فيروسية معدية جديدة، ما يؤدي إلى غزو المزيد من خلايانا، ويجعلنا أكثر مرضا.
وقال “تشيوانكينغ تشانغ”، المؤلف المشارك للدراسة الجديدة ومدير المختبر الأساسي للبروتينات في معهد بيولوجيا الجينوم التكاملي التابع لجامعة كاليفورنيا: “في الموقع الخطأ، لا يمكن للفيروس أن يصيبنا. علم البروتينات هو دراسة جميع البروتينات التي يصنعها الكائن الحي، وكيفية تعديلها بواسطة إنزيمات أخرى، والأدوار التي تلعبها في الكائن الحي. وإذا أصيب شخص ما بالعدوى، فربما يظهر أحد بروتيناته بشكل مختلف عما كان عليه من قبل. وهذا ما نبحث عنه في منشأتنا”.
وفي هذه الحالة، صمم الفريق وأجرى تجارب جعلت من السهل رؤية تعديلات ما بعد الترجمة لبروتينات فيروس كورونا.
كما قال “جيايو لياو”، أستاذ الهندسة الحيوية بجامعة كاليفورنيا ومؤلف الورقة البحثية: “لقد استخدمنا توهج الفلورسنت ليبين لنا أين يتفاعل الفيروس مع البروتينات البشرية ويصنع فيروسات جديدة، وهي جزيئات فيروسية معدية. وهذه الطريقة أكثر حساسية من التقنيات الأخرى وتمنحنا رؤية أكثر شمولا لجميع التفاعلات بين البروتينات البشرية والفيروسية”.
وباستخدام أساليب مماثلة، اكتشف فريق الهندسة الحيوية سابقا أن النوعين الأكثر شيوعا من فيروسات الإنفلونزا، وهما الإنفلونزا A والإنفلونزا B، يتطلبان نفس تعديل “SUMOylation” بعد الترجمة من أجل التكاثر.
وتوضح هذه الورقة أن فيروس كورونا يعتمد على بروتينات SUMOylation، تماما كما تفعل الإنفلونزا. إن منع الوصول إلى البروتينات البشرية من شأنه أن يسمح لأجهزتنا المناعية بقتل الفيروس.
والعلاج الأكثر فعالية حاليا لـ”كوفيد-19″ هو “باكسلوفيد” (Paxlovid) الذي يمنع تكاثر الفيروس. لكن يحتاج المرضى إلى تناوله خلال ثلاثة أيام بعد الإصابة.
وأشار لياو أنه “إذا تناولته بعد ذلك فلن يكون فعالا. إن الدواء الجديد المبني على هذا الاكتشاف سيكون مفيدا للمرضى في جميع مراحل العدوى”.
وأضاف: “أعتقد أن الفيروسات الأخرى قد تعمل بهذه الطريقة أيضا.
وقد تؤدي أوجه التشابه بين الفيروسات إلى ظهور فئة جديدة تماما من الأدوية المضادة للفيروسات. ومع الدعم الكافي، ويقدر لياو، أنه يمكن تطوير هذه التقنيات في غضون خمس سنوات.
وتابع لياو: “في النهاية، نود أن نمنع الإنفلونزا وكذلك كوفيد، وربما فيروسات أخرى مثل الفيروس المخلوي التنفسي والإيبولا. إننا نحقق اكتشافات جديدة للمساعدة في تحقيق ذلك”.
المصدر: ميديكال إكسبريس
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: فیروس کورونا
إقرأ أيضاً:
هل تجاوز العلم حدود الطبيعة؟ الألماس الصناعي بات الأكثر صلابة
يعزى أصل الألماس إلى عنصر الكربون النقي، كما يعد أكثر المواد الطبيعية صلابة على وجه الأرض، ذلك لأنه يتشكل في ظروف استثنائية تحت ضغط وحرارة هائلين، على عمق يتراوح بين 140 و190 كيلومترا حيث تصل درجات الحرارة إلى 1300-2000 درجة مئوية، وضغط هائل.
بيد أن العلماء لا يزالون يدفعون بحدود الممكن في مجال علم المواد للوصول إلى ما هو أقسى من ذلك، وقد تمكن مجموعة من الباحثين مؤخرا من تحقيق طفرة في تكوين الألماس الصناعي، مما أسفر عن إنتاج مادة فائقة الصلابة ذات بنية بلورية سداسية، تختلف عن البنية المكعبة التقليدية التي تميز الألماس الطبيعي.
وجاء تحقيق ذلك من خلال تعريض مادة الغرافيت لضغط هائل، ثمّ تسخينه إلى 1527 درجة مئوية، والنتيجة كانت ألماسا يفوق الألماس الطبيعي في الصلابة، وهو ما قد يحدث ثورة في التطبيقات الصناعية والتكنولوجية.
ويُعرف هذا النوع من الألماس السداسي أيضا باسم الـ"لونسداليت"، وقد تعرف عليه العلماء لأول مرة قبل أكثر من 50 عاما في مواقع اصطدام النيازك القديمة.
ومع ذلك، ظلت إمكانية استخدامه ضمن النطاق النظري إلى حد كبير، نظرا لصعوبة إنتاج عينات نقية منه، لكن الدراسة الحديثة المنشورة في دورية "نيتشر ماتريالز"، قدمت دليلا قاطعا على تفوق صلابته، كما أنها تمثل خطوة مهمة نحو فهم كيفية تصنيعه في البيئة الملائمة.
إعلانوقد أظهرت النتائج أن الألماس الصناعي الجديد يتمتع بصلابة تصل إلى 155 غيغا باسكال، وهو ما يتجاوز بكثير الحد الأقصى لصلابة الألماس الطبيعي، البالغ 110 غيغات باسكال.
إلى جانب تحطيمه للأرقام القياسية في الصلابة، يتميز هذا الألماس السداسي بثبات حراري استثنائي، إذ يبقى متماسكا حتى درجة حرارة تصل إلى 1100 درجة مئوية، وهو تحسن ملحوظ مقارنة بما يُعرف بـ"الألماس النانوي"، الذي يتحلل عند 900 درجة مئوية.
وعلى الرغم من أن الألماس الطبيعي يمكنه تحمل درجات حرارة أعلى، فإنه يتطلب بيئة مفرغة من الهواء لتحقيق ذلك، مما يجعل الشكل الصناعي الجديد واعدا بشكل خاص للتطبيقات العملية.
ولطالما شكل نقاء العينات الصغيرة عقبة رئيسة أمام استخدام الألماس السداسي، فإن الباحثين نجحوا الآن في اكتشاف طريقة أكثر فعالية لإنتاجه، وذلك عبر زيادة الضغط أثناء تحويل الغرافيت إلى ألماس. ويفتح هذا النهج آفاقا جديدة لإنتاجه على نطاق واسع، مما قد يجعله عنصرا أساسيا في صناعات مثل الحفر والتنقيب، وصناعة الآلات، وتخزين البيانات.
وهذه ليست المرة الأولى التي يحاول فيها العلماء إنتاج الألماس ذي البنية السداسية في المختبر، ففي عام 2016، نجح فريق بحثي في تصنيعه باستخدام الكربون غير المتبلور، وهو مادة لا تمتلك بنية محددة. لكن الطريقة الجديدة تقدم فهما أعمق لكيفية ضبط وتطوير تكوين هذا الألماس فائق الصلابة، مما يجعله أكثر قابلية للتطبيقات المستقبلية.
ورغم الحاجة إلى مزيد من الأبحاث قبل أن يصبح الإنتاج على نطاق واسع ممكنا، فإن هذا الاكتشاف يمثل قفزة نوعية في علم المواد. ومع استمرار العلماء في تحسين عمليات التصنيع، قد يصبح الألماس السداسي عنصرا أساسيا في الجيل القادم من الأدوات الصناعية عالية الأداء والتقنيات المتقدمة.
حالة الطقس ودرجات الحرارة المتوقعة اليوم الخميس 6 مارس 2025