‎ไวรัสบางชนิดมีจีโนม ‘Z’ ลึกลับ‎

ไวรัสบางชนิดมีจีโนม 'Z' ลึกลับ‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Yasemin Saplakoglu‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่‎‎เมื่อ 30 เมษายน 2021‎

‎ไวรัสเหล่านี้ใช้ตัวอักษรทางพันธุกรรมที่ไม่เหมือนใครซึ่งไม่พบที่อื่นบนโลกใบนี้‎‎ไวรัสที่รุกรานแบคทีเรียหรือที่เรียกว่าแบคทีเรียฉีดดีเอ็นเอเข้าไปในแบคทีเรียและจี้เครื่องจักรของแบคทีเรียเพื่อทําซ้ําตัวเอง‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: คีธ แชมเบอร์ส/ห้องสมุดภาพวิทยาศาสตร์)‎‎พิมพ์เขียวสําหรับชีวิตบนโลกของเรามักจะเขียนโดยโมเลกุลดีเอ็นเอโดยใช้ตัวอักษรทางพันธุกรรมสี่ตัอักษร แต่ไวรัสที่รุกรานแบคทีเรียบางตัวมีดีเอ็นเอด้วยตัวอักษรอื่น – Z – ที่อาจช่วยให้พวกเขาอยู่รอดได้ และการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่ามันแพร่หลายมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้‎

‎เอกสารฉบับใหม่ชุดหนึ่งอธิบายถึงวิธีการที่ตัวอักษรเคมีแปลก ๆ นี้เข้าสู่‎‎ดีเอ็นเอ‎‎ของไวรัส

และนักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่า “Z-genome” เป็นที่แพร่หลายมากขึ้นในไวรัสที่รุกรานแบคทีเรียทั่วโลกและอาจมีการพัฒนาเพื่อช่วยให้เชื้อโรคอยู่รอดในสภาพที่ร้อนและรุนแรง‎‎ของโลก‎‎ยุคแรกของเรา‎การศึกษา‎‎แยกกัน‎‎สาม‎‎เรื่องได้รับการตีพิมพ์ในวันพฤหัสบดี (29 เมษายน) ในวารสารวิทยาศาสตร์ ‎

‎ดีเอ็นเอมักจะประกอบด้วยตัวอักษรสี่ตัวอักษรเดียวกันของสารประกอบทางเคมีที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์: Guanine (G), ไซโตซีน (C), ไทมีน (T) และ adenine (A) โมเลกุลดีเอ็นเอประกอบด้วยสองเส้นของสารเคมีเหล่านี้ที่ผูกเข้าด้วยกันเป็นรูปทรงเกลียวคู่ ตัวอักษรของดีเอ็นเอจะเหมือนกันไม่ว่าจะเป็นการเข้ารหัสสําหรับกบมนุษย์หรือพืชที่หน้าต่าง แต่คําแนะนํานั้นแตกต่างกัน โมเลกุล RNA ใช้ตัวอักษรเกือบเหมือนกัน แต่ใช้ uracil (U) แทนไธมีน‎‎ในปี 1977 นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งในรัสเซียค้นพบครั้งแรกว่าไซยาโนฟาจหรือ‎‎ไวรัส‎‎ที่บุกรุกกลุ่ม‎‎แบคทีเรีย‎‎ที่เรียกว่าไซยาโนแบคทีเรียได้แทนที่ทั้งหมดสําหรับสารเคมี 2-aminoadenine (Z) กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวอักษรทางพันธุกรรมที่มักจะประกอบด้วย ATCG ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกของเราคือ ZTCG ในไวรัสเหล่านี้ ‎

‎เป็นเวลาหลายสิบปีที่นี่เป็นการค้นพบรอยขีดข่วนหัว – แปลกเหมือนการสะกดคําแอปเปิ้ล “zpples” – และไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับการทดแทนตัวอักษรตัวเดียวนี้อาจส่งผลกระทบต่อไวรัส ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1980 นักวิจัยพบว่านิวคลีโอไทด์ Z นี้ให้ประโยชน์แก่ไวรัสจริง ๆ : มันมีเสถียรภาพมากขึ้นที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นมันช่วยให้ดีเอ็นเอหนึ่งเส้นผูกกับดีเอ็นเอเส้นที่สองได้อย่างแม่นยํายิ่งขึ้นหลังจากการจําลองแบบ (ดีเอ็นเอเป็นสองเส้น) และ Z-DNA สามารถต้านทานโปรตีนบางชนิดที่มีอยู่ในแบคทีเรียที่ปกติจะทําลายดีเอ็นเอของไวรัสได้ตามปกติ‎

‎ตอนนี้สองกลุ่มวิจัยในฝรั่งเศสและหนึ่งในประเทศจีนได้ค้นพบชิ้นส่วนของปริศนาอีกชิ้นหนึ่ง: วิธีการนี้ Z-nucleotide จบลงในจีโนมของแบคทีเรีย – ไวรัสที่บุกรุกแบคทีเรียและใช้เครื่องจักรเพื่อทําซ้ํา‎

‎โรงงาน Z‎‎ทั้งสามกลุ่มวิจัยโดยใช้เทคนิคจีโนมที่หลากหลายระบุส่วนหนึ่งของเส้นทางที่นําไปสู่จีโนม Z ในแบคทีเรีย‎‎สองกลุ่มแรกพบโปรตีนหลักสองชนิดที่เรียกว่า PurZ และ PurB ที่เกี่ยวข้องกับการทํา Z-นิวคลีโอไทด์ เมื่อไซยาโนเฟจฉีดดีเอ็นเอเข้าไปในแบคทีเรียเพื่อทําซ้ําตัวเองชุดของการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้น: โปรตีนทั้งสองนี้สร้างโมเลกุล Z สารตั้งต้นแล้วแปลงโมเลกุลสารตั้งต้น Z เป็น Z-นิวคลีโอไทด์ โปรตีนอื่น ๆ แล้วปรับเปลี่ยนเพื่อให้สามารถรวมเข้ากับดีเอ็นเอ ‎

‎กลุ่มที่สามระบุเอนไซม์ที่รับผิดชอบในการประกอบโมเลกุลดีเอ็นเอใหม่จากโมเลกุลดีเอ็นเอแม่

: โพลีเมอเรสดีเอ็นเอที่เรียกว่า DpoZ พวกเขายังพบว่าเอนไซม์นี้โดยเฉพาะไม่รวม A-นิวคลีโอไทด์และเพิ่ม Z แทนเสมอ.‎‎เป็นเวลาหลายทศวรรษที่จีโนม Z เป็นที่รู้จักกันในไซยาโนแบคทีเรียชนิดเดียว “ผู้คนเชื่อว่าจีโนม Z นี้หายากมาก” Suwen Zhao ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในคณะวิทยาศาสตร์ชีวภาพและเทคโนโลยีที่มหาวิทยาลัย ShanghaiTech และผู้เขียนอาวุโสของหนึ่งในการศึกษากล่าว ‎

‎Zhao และทีมของเธอวิเคราะห์ลําดับของ phages กับจีโนม Z และเปรียบเทียบกับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ พวกเขาค้นพบว่าจีโนม Z นั้นแพร่หลายมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ จีโนม Z มีอยู่ในแบคทีเรียมากกว่า 200 ชนิด ‎‎Phages ที่มีจีโนม Z นี้ “ถือได้ว่าเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันของชีวิต” ปิแอร์อเล็กซานเดรคามินสกี้นักวิจัยที่ Institut Pasteur ในฝรั่งเศสผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาอีกคนหนึ่งและผู้เขียนร่วมในที่สามกล่าวว่า แต่ “มันยากที่จะรู้ต้นกําเนิดที่แน่นอน” และจําเป็นต้องสํารวจขอบเขตที่โปรตีน PurZ นี้มีอยู่ในแบคทีเรีย – และอาจเป็นสิ่งมีชีวิตเขาบอก Live Science‎

‎คามินสกี้และกลุ่มของเขาวิเคราะห์ประวัติ‎‎วิวัฒนาการ‎‎ของโปรตีน PurZ และค้นพบว่ามันเกี่ยวข้องกับโปรตีนที่เรียกว่า PurA ที่พบใน archaea ที่สังเคราะห์ A-นิวคลีโอไทด์ การเชื่อมต่อวิวัฒนาการ “ห่างไกล” นี้ทําให้เกิดคําถามว่าโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการทําให้ Z-nucleotide เกิดขึ้นครั้งแรกในแบคทีเรียและในที่สุดก็ถูกปรับให้เข้ากับไวรัสหรือเกิดขึ้นบ่อยขึ้นในสิ่งมีชีวิตเบื้องต้นบนโลกบางทีอาจอยู่ในเซลล์ Michael Grome และ Farren Isaacs ที่มหาวิทยาลัยเยลซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา เขียนในบทความมุมมองที่เกี่ยวข้องยังตีพิมพ์ในวารสาร‎‎วิทยาศาสตร์‎‎เมื่อวันที่ 29 เมษายน‎‎ตัวอย่างเช่นจีโนม Z อาจช่วยปรับปรุงการรักษาด้วย phage ซึ่งเป็นวิธีการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียที่ใช้แบคทีเรีย bacteriophages โดยทั่วไปเมื่อแบคทีเรียพัฒนาความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะเธอกล่าวว่า หรืออาจใช้เพื่อปรับปรุงอายุยืนและความสามารถในการกําหนดเป้าหมายของสาระของดีเอ็นเอที่ใช้ในการบําบัดด้วย

Credit : 007AntiSpyware.com 1000hillscc.com 1001noshti.com 20mg-cialis-canadian.com alor-nishan.com ApasSionForBooksBlog.com artematicaproducciones.com avgjoeblogger.com bajoecolodge.com