16.7 : الطفرات الفيروسية

الطفرة هي تغيير في تسلسل قواعد الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي في الجينوم. تحدث بعض الطفرات أثناء تكرار الجينوم بسبب الأخطاء التي تحدثها إنزيمات البوليميريز التي تنسخ الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي. على عكس بوليميريز الحمض النووي ، فإن بوليميريز الحمض النووي الريبي عرضة للأخطاء لأنه غير قادر على ”تدقيق أو تصحيح“ عمله. وبالتالي ، فإن الفيروسات التي تحتوي على جينومات تعتمد على الحمض النووي الريبي ، مثل فيروس نقص المناعة البشرية ، تتراكم بشكل أسرع من الفيروسات ذات الجينومات المعتمدة على الحمض النووي. نظراً لأن الطفرة وإعادة التركيب يوفران المادة الخام للتطور التكيفي ، يمكن للفيروسات القائمة على الحمض النووي الريبي أن تطور مقاومة للأدوية المضادة للفيروسات بسرعة.

تتيح لنا مقارنة الطفرات إعادة بناء التطور

الهدف الرئيسي في علم الأحياء الحديث هو الكشف عن التاريخ التطوري من خلال مقارنة تسلسلات الجينوم. من التطبيقات العملية الهامة لهذه التحليلات دراسة التطور في الفيروسات المسببة للأمراض. أصبح تسلسل الجينوم سريعاً وغير مكلف لدرجة أنه أصبح من الممكن الآن التحقيق في أصول الفيروسات وتطورها المستمر أثناء تفشي المرض.

على سبيل المثال ، في عام ٢٠١٣ ، ظهرت سلالة جديدة من إنفلونزا الطيور تسمى اتش٧إن٩ H7N9 في الصين تسببت في مرض تنفسي حاد لدى البشر. من خلال مقارنة الطفرات في الفيروسات المعزولة من البشر والعديد من أنواع الطيور ، تمكن الباحثون من إظهار أن سلف هذه السلالة من الإنفلونزا ربما نشأت في تجمعات البط الصيني قبل أن تنتقل إلى الدجاج. أعادت سلالة الأجداد لاحقاًالاتحاد مع فيروسات الطيور الأخرى لتوليد سلالة اتش٧إن٩ التي أصابت البشر. حددت هذه التحليلات أسواق الدواجن الحية كمصدر محتمل للعدوى البشرية. علاوة على ذلك ، أثناء التحقيق في تطور سلالة اتش٧إن٩ ، وجد الباحثون سلالة إضافية من إنفلونزا الطيور يمكن أن تصيب البشر على الأرجح. يوضح هذا العمل كيف يمكن للتحليلات التطورية للطفرات أن توفر معلومات مهمة لعلماء الأوبئة أثناء الوباء.