فهم الڤيروسات العتيقة
الأحفورات الڤيروسية هي موضوع مجال بازغ من فهم الأحياء التطوري يسمى فهم الڤيروسات العتيقة Paleovirology، دراسة الڤيروسات القديمة. الأحفورة الڤيروسية أوالڤيروس العتيق Paleovirus هومصطلح غير رسمي لمناطق من الجينومات تنحدر من اندماج خط جرثومي germline قديم من مادة وراثية ڤيروسية. التعبير الفهمي لتلك المناطق هوعنصر ڤيروسي داخلي المنشأ endogenous viral element أوEVE . EVEs that originate from the integration of retroviruses are known as endogenous retroviruses, or ERVs, and most viral fossils are ERVs. They may be traced to millions of years back, hence the terminology, although strictly speaking, it is impossible to detect an ancient virus in fossils. The most surprising viral fossils originate from non-retroviral DNA and RNA viruses.
أنواع الأحفورات الڤيروسية
المصطلحات
Although there is no formal classification system for EVEs, they are categorised according to the taxonomy of their viral origin. Indeed, all known viral genome types and replication strategies, as defined by the Baltimore classification[], have been found in the genomic fossil record[]. Acronyms have been designated to describe different types of viral fossil.
EVE: عنصر ڤيروسي داخلي المنشأ endogenous viral element .
NIRV: Non-retroviral Integrated RNA Virus
ERV: ڤيروس تقهقري داخلي المنشأ Endogenous Retrovirus HERV: ڤيروس تقهقري بشري داخلي المنشأ Human Endogenous Retrovirus
ڤيروسات الدنا
Other viral fossils originate from DNA viruses such as hepadnaviruses (a group that includes hepatitis B).
ڤيروسات الرنا
Viral fossils originating from non-retroviral RNA viruses have been termed Non-retroviral Integrated RNA Viruses or NIRVs. Unlike other types of viral fossils, NIRV formation requires borrowing the integration machinery that is coded by the host genome or by a co-infecting retrovirus.
أبحاث
تقول الأسطورة حتى طائر العنقاء يمثل الشمس، التي تموت في نهاية جميع يوم، لتولد من حديث في اليوم التالي. وقد عهد الإغريق والصينيون هذا الطائر، وسماه الأشوريون العنقاء، الذي لا يعيش على الفواكه أوالزهر بل على العطور والعنبر. وحين يبلغ من العمر خمسمائة عام يبني عشاً له في أعلى شجرة. حيث يجمع العنبر والمر والطيب واللبان، ويتكوم بينها في العش ويلفظ أنفاسه الأخيرة عند احتراقها. ومن رماد هذا الطائر الأب ، يولد طائر عنقاء صغير يقدر له حتى يعيش. مثل أبيه، خمسمائة عام أخرى. وحين يشتد جناحاه يودع هذا العش، وهومكان ولادته ومكان موت أبيه، فيحمل عشه، ويطير به متجهاً إلى مدينة الشمس بانتظار حتى يأتي زمن موته، فيحترق ليولد من رماده طائر عنقاء حديث إلى حياة جديدة.
أما في فهم الأحياء، فنجد حتى حمضنا النووي، أي الدنا DNA، يحتوي على كثير من البقايا المطمورة لفيروسات قديمة، التي كانت تعتبر عادة مناطق لا وظيفة معروفة لها ضمن الجينوم البشري.
لكن في مناورة فهمية أشبه بسيرة فرانكنشتاين، قام فهماء الوراثة الجزيئية الفرنسيون بقيادة تيري هايدمان بمعهد گوستاڤ-روسي Institut Gustave Roussy، بإعادة تجميع احدى هذه الفيروسات القهقرية retroviruses التي اندثرت منذ زمن طويل إلى شكلها المُعدي الأصلي.
هناك نحو100,000 من بتر الدنا DNA البشري تتشابه على نحواستثنائي مع الفيروسات القهقرية، وهوذلك الصنف من الفيروسات الذي يتضمن فيروس العوز المناعي البشري HIV المسبب للإيدز. تقوم الفيروسات القهقرية بإدخال نسخة من جيناتها إلى جينوم خلية مضيفها. يعتقد الفهماء حتىثمانية بالمائة من الجينوم البشري يتكون من هذا الدنا الڤيروسي، المعروف بالفيروسات القهقرية البشرية الداخلية المنشأ " Human endogenous retroviruses" أو"HERVS" اختصارا.
هناك بقايا متفرقة لتلك الفيروسات القهقرية في جميع أجزاء الجينوم البشري. لكنها فقدت منذ مدة طويلة قدرتها على إحداث العدوى بسب تعرضها لطفرات معينة، وبمقارنة العشرة بالمائة أونحوها من هذه البقايا العاطلة. حل "هايدمان" وزملاؤه مكونات الفيروس الأصلي التي لابد أنها أصابت أسلافنا منذ دهور خلت. وباستخدام تقنيات استنساخ الدنا "DNA"، قام الباحثون بعد ذلك ببناء نسخة معدلة من الفيروس يمكنها حتى تصيب الخلايا البشرية بالعدوى. إذا هذا الفيروس، الذي يسميه الفهماء فيروس العنقاء "phoenix" غير ضار بالمرة لكنه يُعتقد أنه يمكن حتى يلعب دوراً في أبحاث السرطان لأن مستويات مرتفعة من جزيئات الفيروسات القهقرية المماثلة وجدت في عدة أنواع مختلفة من الأورام للشك في أنها قد تساعد في نموالأورام السرطانية.
ينتج فيروس العنقاء جزيئات فيروسية تكشف جميع الخصائص البنيوية والوظيفية لفيروس قهقري حقيقي. ويمكن حتى تصيب عدواها خلايا الثدييات، بمن فيهم البشر، لتندمج مع التوقيع المضبوط لسلالة " HERVS " الداخلية المنشأ التي تم اكتشافها حديثاً.وتظهر نتائج تلك الأبحاث أيضاً حتى هذا العنصر يتضخم أيضاً عن طريق سبيل خارج خلوي يتضمن إعادة العدوى ، خلافاً للينقولات القهقرية "retrotransposons" (الينقول هوجزء من الدنا الجرثومي ينقل جينا لمقاومة الدواء) . هكذا يلخص خارج الجسم الحي الأحداث الجزيئية المسؤولة عن نشره في جينوم المضيف. يقول فهماء آخرون أنه من غير المرجح حتى تؤدي هذه التجربة إلى تطبيقات عملية، وأن أبحاث هايدمان لا تعدوكونها تجربة مثيرة لإثبات صحة مفهوم كان يجب حتىقد يكون خاضعاً للإشراف الدولي.
يقول البعض إنه بالرغم من حتى أحد لن يتمكن من خلق سلاح للحرب البيولوجية من هذه الأبحاث، إلا أنهم يحذرون أيضاً من أنه حتى الفيروسات القهقرية المعاد بناؤها لا يمكن فهم مدى قدرتها على إحداث العدوى ولا تسقطها دون شك: وبالإضافة إلى ذلك، فليست هناك قوانين دولية تحذر إعادة تشكيل مسببات الأمراض البشرية المسيطر عليها ماعدا الجدري: فالإرشادات المتبعة حالياً كلها طوعية، وبالتالي لا يخضع الباحثون للمراقبة الرسمية.
الإحياء
محاولات ناجحة "لإعادة إحياء" ڤيروسات منقرضة من أحفورات الدنا تم الإعلان عنها.
ومن ناحية أخرى، فقد تم أخيراً في مختبرات الأبحاث استبناء الڤيروس السنجابي "poliovirus" المسبب لشلل الأطفال وڤيروس وباء الأنفلونزا لعام 1918، والآن هذا الفيروس القهقري المنقرض، مما يشير إلى حتى الوقت قد فات تماماً على تطبيق نوع من الإشراف على مثل تلك الأبحاث. تتمثل المشكلة في أنهم أعادوا إلى الحياة فيروساً يصيب الجينوم البشري ويمكن حتى ينتقل وراثياً. وباعتبار أنهم لا يعهدون بالضبط ما يعمل هذا الفيروس - بل إذا أحد لا يعهد حتى ما يعمل ذلك الصنف من الفيروسات الذي ينتمي إليه ـ فلا يمكنهم فهم ما إذا كان امتلاك نسخة فتاكة منه ضاراً بالحياة البشرية أم لا: إذا الأمر جد خطير، ويحمل بذرة سلاح بيولوجي فعال.
انظر أيضاً
- فهم الوراثة العتيق Paleogenetics
- فهم الاستحاثة الدقيق Micropaleontology
- مشروع الجينوم البشري
- Insertional mutagenesis
- ڤيروس قهقري داخلي المنشأ
- فهم الأحياء العتيقة Paleobiology
- Viral eukaryogenesis
- دنا قديم
الهامش
- ^ "Ancient "Fossil" Virus Shows Infection to Be Millions of Years Old", by Katherine Harmon, Scientific American, September 29, 2010
-
^ Katzourakis, Aris (18 November 2010). "Endogenous Viral Elements in Animal Genomes". PLoS Genetics. 6 (11): e1001191. doi:10.1371/journal.pgen.1001191. PMC 2987831. PMID 21124940. Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - ^ Weiss, RA (Oct 3, 2006). "The discovery of endogenous retroviruses". Retrovirology. 3: 67. doi:10.1186/1742-4690-3-67. PMC 1617120. PMID 17018135.
- ^ Emerman M., Malik H.S. "Paleovirology — Modern Consequences of Ancient Viruses". PLoS Biology, 8(2)2010 DOI:10.1371/journal.pbio.1000301
-
^ Taylor, D. J. (2009). "The evolution of novel fungal genes from non-retroviral RNA viruses". BMC Biology. 7. doi:10.1186/1741-7007-7-88. Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - ^ Koonin, E. (2010). "Taming of the shrewd: novel eukaryotic genes from RNA viruses". BMC Biology. 8. doi:10.1186/1741-7007-8-2.
- ^ "How to Resurrect an Extinct Retrovirus", Scientific American, November 2, 2006
