پایگاه رسمی انجمن علمی میکروبیولوژی

در گیاهان و بی مهرگان مکانیسم دیگری (معروف به مسیر RNA  مداخله گر (RNAi) ) برای پاسخ ایمنی ضد ویروسی شناخته شده است.RNAi  برای ساخت یک سلاح ضد ویروسی، از یک فرایند تکثیر ویروسی حد واسط استفاده می کند. اگر چهRNAi در پستانداران وجود دارد ولی محققان تا به حال تصور می کردند که RNAi  در دیگر فرایندهای سلولی مورد نیاز برای تنظیم ژن درگیر می باشد و نه در ایمنی ضد ویروسی. در حال حاضر شواهدی توسط Olivier Voinnet (استاد بیولوژی RNA در ETH   زوریخ) و همکارانش در مجله Science به چاپ رسیده است کهRNAi  را در دفاع ضد ویروسی پستانداران مطرح می کند.
RNA های مداخله گرکوچک به عنوان سلاح خاص ضد ویروسی
به گزارش پژوهشکده مجازی بیوتکنولوژی پزشکی، محققان سلول های بنیادی جنینی موش را با دو ویروس (آنسفالومیوکاردیدتیس (EMCV) و ویروس Nodamura (NoV) )آلوده کردند. پس از آن آنها قادر به شناسایی مولکول های RNA کوتاهی در سلول شدند که طولی در حدود 22 نوکلئوتید داشتند. توالی این RNA ها به وضوح با ژنوم ویروسی مطابقت دارد و آنها تمام ویژگی های مولکول های موثر اصلی RNAi  (موسوم به مداخله گر کوچک یا siRNA) را نشان می دهند. این شواهد نشان می دهد که عفونت ویروسی، ماشین    RNAi  پستانداران را فعال می کند.
هدفRNAi ، مولکول RNA غیر معمولی است (مولکول RNA دو رشته ای طویل) که در زمان تکثیر ژنوم ویروسی افزایش می یابد. آنها پروتئین های مولکولی را به RNA ویروسی هدایت می کنند. این RNA دو رشته ای برای ایجاد siRNA هایی به قطعات کوتاه تری برش می خورد. از آنجا که آنها ازRNA  ویروسی استخراج شده اند بطورکامل با توالی خود مطابقت  دارند، برش این قطعات باعث می شود که ویروس دیگر نتواند تکثیر یابد.

حفاظت ایده آل برای سلولهای

progenitor
Voinnet دو دلیل را مطرح کرد که چرا نقش RNAi در ایمنی ضد ویروسی پستانداران برای مدت طولانی نادیده گرفته شده است: اول، مطالعات انجام شده در گیاهان (به ویژه گروه Voinnet)  و بی مهرگان که نشان داده شده است بسیاری از ویروس ها به منظور مهار ماشین RNAi در سلول های آلوده، بصورت ضد دفاع توسعه پیدا کرده اند. اگر چنین ضد دفاع نیز در ویروس های پستانداران وجود داشت، آنها به احتمال زیاد RNAi ضد ویروس را پنهان می کردند. دوم: بسیاری از دانشمندان RNAi  ویروسی را در سلول های تمایز یافته (که در آن پاسخ اینترفرونی اکثریت پاسخ ایمنی ذات را برقرار می کند) دنبال می کردند. در حالی که Voinnet و همکارانش بر روی سلول های بنیادی متمرکز شده بودند.

سلولهای بنیادی و progenitorنمی توانند پاسخ اینترفرون را ایجاد کنند و در نتیجه مصونیت ذاتی کلاسیک ندارند. از آنجا که کل جمعیت سلول های تمایز یافته از سلول های progenitor  بوجود می آیند، بعدا می توانند حذف شوند. بطور مشابه،  بخاطر آلوده بودن همه سلول های دودمان، عفونت ویروسی در سلول های بنیادی می تواند بسیار مضر باشد. بنابراین RNAi می تواند کاملا برای محافظت از سلول ها در برابر ویروس ها مناسب باشد او اضافه می کند: با این حال، من نمی می خواهم این فکر را در ذهن مردم قرار دهم که RNAi های ضد ویروسی تنها در سلول های بنیادی و progenitor  عمل می کنند. ما در مقاله خود نشان دادیم که ما می توانیم آن را نیز در سلول های بنیادی (اگر چه در سطح پایین تری) تشخیص دهیم.

زیبایی در سادگی

محققان به منظور ارائه شواهد بیشتری برای عملکردRNAi  در ایمنی ضد ویروس پستانداران، به تغییر ژنتیکی ویروس Nodamura  پرداختند تا آنچه راکه آنها فکر می کردند  مکانیسم ضد دفاعی در برابر RNAi  می باشد را حذف کنند. پس از آن، آنها سلول های بنیادی موش را با ویروس تغییر داده شده آلوده کردند و مشاهده کردند که سلولها می تواند این ویروس را بهتر از NOV اصلی دفع کنند. بنابراین، دانشمندان تنها پس از عفونت با ویروس های مهندسی شده تشخیص دادند که siRNA ها از ژنوم ویروس مشتق شده اند. این نتایج نشان می دهدکه RNAi مکانیزمی است که NoV  را در حالت دفاع قرار می دهد، اما این مکانیسم تنها زمانی قابل مشاهده است که آنتاگونیستRNAi  که توسط NoV کد گذاری شده است، برداشته شده باشد. بنابراین Voinnet   نتیجه گیری کرد که چارچوب یکسانی در دفاع ضد ویروسی و ضد دفاع در پستانداران، گیاهان و بی مهرگان کار می کند.
Shou Wei Ding (از دانشگاه ریورساید آمریکا) وهمکاران Voinnet بطور موازی نشان دادند که siRNA ها در بافت موش های تازه متولد شده که به NoV تغییر یافته شده مبتلا هستند، تشخیص داده می شود.این siRNA ها بطور قابل توجه ای به آنهایی شباهت داشتندکه توسط Voinnet  و همکارانش در سلول های بنیادی کشت داده شده موش پیدا شده بودند. Voinnet می گوید: این اثبات مهمی بود که نشان داد، نه فقط در کشت سلول های بنیادی بلکه در یک ارگانیسم زنده نیزRNAi  ضد ویروسی وجود دارد.
محققان بخشی از ایمنی ذاتی که تا کنون پنهان بود را در پستانداران نشان دادند. Voinnet   می گوید: زیبایی این سیستم سادگی آن است. ماشین RNAi  بخشی از زندگی عادی سلول ها است، اما عملکردش را به عنوان سلاح ضد ویروسی به لطف RNA یی که توسط ویروس تولید شده اند،  بدست آورده است. او نتیجه گیری کرد که از آنجا که ویژگی این پاسخ ها توسط خود ویروس ارائه می شود این مکانیزم اساسا می تواند با هر گونه ویروسی وفق داده شود.