ویروسHerpes simplex 1 که عامل تبخال است با هجوم به سلولها، با هدف همسانسازی خود و پنهانشدن از چشم سیستم ایمنی بدن، آنها را تحتفرمان خود در میآورد.
پژوهشگران توضیح میدهند که چگونه ویروس تبخالHSV-1، DNA خود را به DNA سلول وارد کرده، تولید پروتئینهای سلول ما را تحتفرمان خود درآورده و آن را مختل نموده و درعینحال از آن برای ساخت نمونههای بینقصی از پروتئین خود استفادهمیکند.
ویروس تبخالHSV-1 بسیار شایع و معمولاً بیخطر است و بیشتر افراد تا اوایل دههی دوم زندگیشان به آن مبتلا میشوند. ویروس پساز آلودگی، اول در بافتهای عصب صورتی (facial nerve) بهصورت غیرفعال (غیرفعال درحالحاضر اما قادر به فعالشدن در آینده) باقیمیماند.
گاهبهگاه ویروس عودکرده و موجب نشانههای تبخال خفیف میشود. اما نمونههایی وجود دارد که HSV-1 ممکناست به یک بیماری کشنده منجر شود. بهعنوان نمونه در بخشهای مراقبتهای ویژه ممکناست مشکلات ریوی جدی ایجاد کند و حتی در افراد سالم نمونههای نادری وجود دارد که ویروس HSV-1 خودبهخود موجب آماس مغز شده و به آسیب مغزی جبرانناپذیری انجامیدهاست.
از ژن تا پروتئین: تکثیر و انتقالDNA انسان، رهنمودهایی برای ساخت سلولهای تمام بدن و عملکرد آنها دارد. هر سلول حاوی DNA است، اما هر سلول نیاز به فرمانبرداری از تمام رهنمودها در سراسر DNA ندارد.
DNA انسان که عامل اصلی تولید سلولها و نحوهی عملکرد آنها میباشد، بهتنهایی کاری انجام نمیدهد. اگر سلول را مانند یک کارخانه تصور کنیم، DNA آن مجری خط تولید کارخانه و کارگران و ماشینآلات، معادل پروتیئنها هستند که تمام وظایف سلول را انجام میدهند.
برای ساخت کارگر یا پروتئین، سلول اقدام به کپیکردن (ساختبدل) ژنهای DNA که مرتبط با وظیفه خودش میباشد، میکند. برای نمونه سلولهای کبد، ژن واقع در DNA که مربوط به سلولهای کبد هستند را کپی کرده و ژنها و تکههای مربوط به ریه و دیگر انواع سلول را نادیده میگیرند.
تولید بدل ژن برای ساخت پروتئین، تکثیر (Transcription) خوانده شده و در مولکولهای اسیدریبونوکلئیک نگهداریمیگردند.
مرحلهی بعدی که در آن مولکولهای اسیدریبونوکلئیک به تشکیلات سلول(ریبوزومها) دستور ساخت پروتیئن را میدهند، انتقال«Translation» نام دارد. بنابراین فرآیند استفاده از DNA برای ساخت پروتئین، دو مرحله دارد: تکثیر و انتقال.
ویروسها شباهت چندانی با سلولها ندارند. آنها دارای DNA ولی فاقد ساختار هستند و با واردکردن DNA خود به درون DNA سلولهای میزبان باعث تولید پروتئین ویروسی و بدلهای آن بهجای ساخت پروتئین برای سلول شده و زنده میمانند. سرانجام سلول میزبان میترکد و تمام ذرات جدید ویروس را آزاد میکند و آنها پساز این فرآیند، آزادانه اقدام به ربایش دیگر سلولهای میزبان میکنند.
HSV-1 در ظرف چندساعت اولیهی هجوم به سلول میزبان، فرآیند پروتئینسازی را تصرفکرده و دست به کار ساخت پروتئینهای خود و تکثیر خود در مقیاسی بزرگتر میشود.
بررسیهای اخیر به چگونگی انجام این فرآیند توسط HSV-1 اشارهکرده و از شناسایی توسط سیستم ایمنی، که معمولاً سلولهایی که رفتار غیرعادی دارند را شناسایی و پیشاز آنکه بتوانند صدمهی چندانی برسانند آنها را میکشد، میگریزد.
گروه تحقیقاتی از کشتهای فیبروبلاست ـ نوعی سلول بافت پیوندی انسان ـ استفاده نموده و عنوان کردند که این یک سلول ایدهآل برای تحقیق درمورد اینکهHSV-1 چگونه مولکولهای اسیدریبونوکلئیک و رونوشت ژن را تحت تصرف خود درمیآورد، میباشد.
محققان دریافتند که ظرف 4ساعت پساز ورود به سلول، HSV-1 کار غیرمنتظرهای انجام میدهد. معمولاً فرآیند انتقال تکثیر DNA به درون اسید ریبونوکلئیک هنگامی که HSV-1 به انتهای ژن میرسد، متوقف میشود. بخشیاز کُد که نشانگر انتهای ژن است، به فرآیند تکثیر(Transcription) دستور توقف میدهد، اما در یک سلول میزبان که توسط HSV-1 کنترل میشود فرآیند تکثیر، این کدهای پایان را نادیده گرفته و بهکار خود ادامه میدهد و کورکورانه هزاران بخش نامربوط از کدهای A، C، G و T را از DNA به درون اسید ریبونوکلئیک ـ گاهی اوقات از ژنهای مجاورـ تکثیر میکند. نتیجهی این فرآیند انباشتگی سلول از محصولات غیرقابل استفادهی اسیدریبونوکلئیک است که نمیتوانند به پروتئین تبدیل شوند.
یکیاز محققان ارشد این پژوهش بهنام پرفسور لارس دولکن از دپارتمان پزشکی دانشگاه کمبریج ومؤسسهی ویروسشناسی وورزبرگ، تأثیرHSV-1 بر فرآیند تکثیر سلول میزبان را چنین شرح میدهد:
«مانند این است که کسی داستان کوتاهی را رونویسی کند، اما بهجای توقف در «پایان» به تکثیر ادامه داده و تمام جزئیات کپی رایت و انتشار و اعداد شابکِ ابتدا و انتهای کتاب را تکثیر کند. این عمل اطلاعات بیمعنا، گیجکننده و بیفایدهی زیادی را به وجود میآورد».
با این حال، پروتئینهای ویروس بینقص تکثیر میشوند. یافتهی جالب دیگر این است که اگرچه DNA سلول میزبان پرت و پلا تکثیر میشود،اما HSV-1 DNA ویروسی را بدونعیب درسراسر آلودگی تکثیر میکند.
بنابراین HSV-1 دو پیامد را که به سودش است بهوجود میآورد. اثر ایجاد پرت و پلا از DNA سلول میزبان، به از کارافتادگی سلول منجر میشود و همچنین از حملهی سیستم ایمنی به ویروس جلوگیری کرده و این به افزایش تولید پروتئینهای ویروسی و ذرات جدید ویروس کمک میکند.
محققان خاطرنشان کردند ممکناست یافتهشان دلیل اینکه پژوهشهای پیشین دال براین بود که HSV-1 تعداد زیادی از ژنهایی را فعالکرده که تکثیر معمولی میزبان آن را نادیده میگیرد، شرح دهد. آنها اظهارکردند که اتفاق دیگری درحال رخدادن است: بهدلیل اینکه تکثیر در کدهای پایان به اتمام نمیرسد، شاید بهنظر برسد که صدها ژن بیشتر درحال تکثیرشدن هستند، اما در واقع هیچکدام از اینها به پروتئین تبدیل نمیشوند. پروفسور دولکن میگوید:
«برخلاف پژوهشهای قبلی که تنها ژنهای انفرادی را بررسی میکرد، ما هیچ نشانهای از اینکه ویروس معمولاً از عملآوری اسیدریبونوکلئیک در هستهی سلول، که پیرایش خوانده میشود جلوگیری میکند، نیافتیم. در عوض، باعث رویدادهای غیرمعمول پیرایش میشود که بسیاری از آنها هرگز پیش از این مشاهده نشده بودند».
این پژوهش همچنین گام مهم رو به جلویی در روش بررسی ویروس در سلول برمیدارد. این پژوهش نشان میدهد که یک رویکرد تجربی انفرادی چگونه میتواند برای مشاهده و ثبت تمام تغییرات به رونوشت اسید ریبونوکلئیک میزبان و تأثیر آن بر تولید پروتئین، مورد استفاده قرارگیرد.
ویروسهایی مانند HSV-1 میتوانند بهمدت زیادی در سلول میزبان غیرفعال باقی مانده و سپس دوباره فعال شوند. دلیل این اتفاق تا حدودی نامعلوم است، اما در ژوئن 2014 Medical News Today از پژوهشی خبر داد که در ژورنال Science چاپ شده و نشانمیدهد که چگونه تعاملهای میان ویروسهای مختلف ممکناست ویروسهای غیرفعال را دوباره به کار بیاندازد.
در آن پژوهش، محققان نحوهی دوباره فعالشدن ویروس تبخال 8 (HSV-8) انسان را بررسی کردند. این گروه که ابتدا با یک مدل موشی کارکرده و سپس نتایج را در انسانها تکرار کردند، دریافتند که پساز عفونت اولیه، پروتئین گاما اینترفرون میزبان، ویروس را غیرفعال در بدن نگاهداشت. اما این اثر پساز عفونت توسط یک کرم انگل(Worm Parasite) ازبینرفت.
