تحت الغلاف الخارجي للفيروسات المختلفة، مثل فيروس نقص المناعة البشرية والفيروسات المسببة للسرطان، هناك غلاف آخر يلعب دورًا مركزيًا في عمليات إصابة الخلايا. يسلط بحث جديد الضوء على خصائص القشرة وكيف يمكننا كسرها
مجلة "المعهد".
يمكن أن تكون القشرة صلبة أو ناعمة أو مرنة أو صلبة. ولمعرفة درجة صلابة القشرة يمكنك الضغط عليها بقوة تزداد تدريجياً، ومتابعة ردود أفعالها على الضغط، حتى النقطة التي تنكسر فيها. ولكن كيف يمكن إجراء هذه التجربة على قشرة تتغير خصائصها، ولا يتجاوز حجمها جزء من الألف من سماكة شعرة الإنسان؟
وهذا هو التحدي الذي يواجه العلماء الذين يدرسون خصائص الغلاف للفيروسات القهقرية، مثل فيروس نقص المناعة البشرية المسبب لمرض الإيدز، والفيروسات الأخرى المسببة لأنواع مختلفة من السرطان. يوجد تحت الغلاف الخارجي للفيروس غلاف آخر، وهو في الواقع نوع من قالب البروتينات الذي يلعب دورًا مركزيًا في عمليات إصابة الخلايا بالفيروسات القهقرية.
في الفيروسات القهقرية، تحدث عمليات تغيير داخلية مهمة في طريقها "من الطفولة إلى البلوغ". إنها تترك الخلية المضيفة التي خلقتها كفيروسات أولية، عندما تكون غير ناضجة وغير معدية، وعندها فقط تمر بعملية نضج تكون في نهايتها قادرة على إصابة الخلايا الأخرى.
يتغير الهيكل مع "النضج"
وأظهرت الملاحظات باستخدام المجهر الإلكتروني أنه في عملية النضج و"النضج" هذه، يتم تقليل سمك القشرة البروتينية الموجودة تحت غلاف الفيروس، كما يتغير هيكلها. ويقوم الدكتور إيتاي روسو، من قسم البيولوجيا الهيكلية في معهد وايزمان للعلوم، بفحص الخواص الميكانيكية لهذه القشرة في مراحل مختلفة من تطور الفيروس، وتثير النتائج التي توصل إليها عدة أسئلة تتعلق بالطريقة التي تصيب بها الفيروسات القهقرية خلايا الجسم.
استخدم الدكتور روسو وطالب البحث نيتسان كول مجهر القوة الذرية (AFM) لفحص مقدار القوة التي يمكن تطبيقها على غلاف الفيروس حتى ينكسر. يعتمد مجهر القوة الذرية على الاتصال الجسدي اللطيف بين إبرة نانوية صغيرة أمام المادة التي يتم فحصها.
يقوم النظام المحوسب، الذي يتلقى تقارير الإبرة، بتسجيل رسم خرائط دقيق لسطح العظم الذي تم أخذ العينات منه. واختار علماء المعهد ترك الإبرة في مكان واحد، والضغط عليها تدريجيا، وفحص النتائج. وبهذه الطريقة، قمنا بفحص أغلفة الفيروسات القهقرية من سلالة تصيب الفئران ولا تشكل خطرا على الإنسان، في مرحلتين تطوريتين: عندما يكون الفيروس في مرحلة "الطفولة"، وبعد أن يمر بعملية النضج. ولدهشتهم، اكتشفوا أن نمط البروتين الموجود أسفل غلاف الفيروس يتميز بصلابة كبيرة ومرونة قليلة جدًا، وهو الأمر الذي يجعلك هشًا، مثل قشر البيض.
صعبة للغاية في المرحلة المبكرة
وكانت بنية غلاف الفيروس غير الناضج أكثر صلابة: أكثر من الضعف مقارنة بقشرة الفيروس الناضج. إن صلابة قشرة الفيروس الناضج، التي تتجاوز بكثير صلابة أغشية الخلايا، تضع على المحك المفهوم المقبول فيما يتعلق بالطريقة التي تخترق بها الفيروسات الخلايا، والتي بموجبها، في المرحلة الأولى من الاختراق، تكون قشرة الفيروس يتحد مع غشاء الخلية .
وبما أن وجود قشرة صلبة تحت غلاف الفيروس لم يكن معروفاً إلا مؤخراً، لم يتم طرح أو فحص بعض الأسئلة الأساسية مثل: في أي مرحلة تنهار القشرة وما هو مصدر الطاقة اللازمة لكسرها؟
يقول الدكتور روسو: «قد يتعين علينا العودة إلى الوراء وإعادة التفكير في جوانب معينة من نموذج عدوى الخلايا بالفيروسات القهقرية». "ما زلنا لا نعرف لماذا تغير الفيروسات القهقرية خواصها الميكانيكية خلال دورة حياتها. إن فهم سبب ذلك، وكذلك فهم العلاقة بين التغيرات في صلابة القشرة خلال حياة الفيروس ونشاطه البيولوجي، هو هدف بحثنا الحالي".
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~449598300~~~244&SiteName=hayadan
