خرق أمن الطحالب

لا شك أن الإزهار العملاق للطحالب وحيدة الخلية (العوالق النباتية) من بين الأحداث الأكثر إثارة ودراماتيكية على وجه الأرض. وفي وقت قصير انتشرت على مدى آلاف الكيلومترات في المحيط، ثم انهارت وتختفي بالسرعة التي جاءت بها. بفضل بحث البروفيسور. عساف فيردي ومن قسم علوم النبات والبيئة في معهد وايزمان وآخرين، نعلم الآن أن الاختفاء السريع يرجع إلى حد كبير إلى انتشار العدوى الفيروسية. بحث جديد في مختبر البروفيسور فيردي، ستم الإبلاغ عنها مؤخرًا في المجلة العلمية طبيعة علم الأحياء الدقيقةيكشف عن طريقة عمل غير معروفة لهذه الفيروسات المصممة لزيادة قدرة الخلايا الجديدة على العدوى.

ركز البحث على شكل من أشكال الاتصال يمكن تسميته "رسالة في زجاجة" - رسائل معبأة جيدًا يتم إرسالها من الخلايا المصابة باستخدام "الحويصلات خارج الخلية" (EV: الحويصلات خارج الخلية). وفقًا للاعتقاد الشائع، تساعد هذه الحويصلات الخلايا على تجنب الغزو الفيروسي، لكن هل يمكن أن تخدم غرضًا مختلفًا تمامًا؟ ووجد فريق البحث، الذي قادته الدكتورة دانييلا شاتز من مجموعة البروفيسور فيردي، أن هذه الخلايا الأسبوعية - التي تحتوي بشكل أساسي على الحمض النووي الريبي (RNA) من خلية العوالق النباتية نفسها - تساعد بالفعل في عملية العدوى. وفي تجربة معملية، أضاف العلماء فقاعات إلى الخلايا غير المصابة ثم عرضوها للفيروس. النتيجة: تقدمت عملية العدوى بكفاءة أكبر بكثير من الخلايا التي لم تتعرض للفقاعات.

يوضح الدكتور شاتز: «لا يتولى الفيروس السيطرة على آلية تكاثر الخلايا فحسب، بل يسيطر أيضًا على وسائل الاتصال الخاصة بها». "يتم إرسال "الرسالة في الزجاجة" وهي ملفوفة في المادة الخاصة بالخلية عندما يتم توجيهها نحو خلايا أخرى من نفس النوع." وعلى الرغم من أنهم لا يعرفون الآلية الدقيقة التي تسمح بزيادة العدوى، إلا أن الباحثين يفترضون أن إرسال الفقاعات قد يساعد، من بين أمور أخرى، الفيروس الذي يهاجم نوعًا معينًا من العوالق النباتية في تحديد موقع المضيف التالي. علاوة على ذلك، أظهرت التجارب التي أجروها أنه ليس من الضروري أن تكون الخلية مصابة على الإطلاق لتتحرك من أجل الفيروس: فالخلايا المصابة بالفيروس تطلق إشارة اتصال تجعل الخلايا المجاورة تنتج هذه الفقاعات.

ويعتقد الباحثون أن إنتاج الفقاعات على نطاق واسع قد يغير توازن المجموعات الفيروسية أثناء العدوى - وربما يعطي ميزة للفيروسات التي تهاجم نوعًا واحدًا أو تلك التي انتشرت في البداية بمعدل بطيء نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، يعتقدون أن البحث المستمر في هذا المجال قد يجيب على سؤال حول كيفية بقاء الفيروسات على قيد الحياة في الفترات الفاصلة بين الأزهار وعدم فقدان قدرتها على العدوى عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية القوية.

يشير الدكتور شاتز والبروفيسور فيردي إلى أن دراسة الفقاعات خارج الخلية قد حظيت بتعرض متزايد في السنوات الأخيرة، بعد اكتشاف أن الخلايا السرطانية تطلق فقاعات مماثلة تسمى الإكسوسومات، من بين أمور أخرى، عندما تسعى إلى إرسال النقائل إلى أعضاء جديدة. وأظهرت دراسة أجراها مختبر آخر في المعهد أن عملية الفقاعات المتعددة تحدث أيضًا في الملاريا. ومع ذلك، فإن الدراسة الحالية هي الأولى التي أبلغت عن إنتاج الفقاعات الناجم عن الفيروس في بيئة مائية. يقول البروفيسور فيردي: "إن العوالق النباتية ضرورية للحياة على الأرض بسبب عمليات التمثيل الضوئي واسعة النطاق التي تعمل على تثبيت ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي". "من أجل فهم الظاهرة البيئية الهامة المتمثلة في الأزهار العملاقة، لا يزال أمامنا الكثير لنتعلمه عن التفاعلات وطرق التواصل بين هذه المخلوقات وحيدة الخلية."