پرسیس مگ Persis mag

همو کیرالیته: قاعده‌ای پنهان در ساختار حیات

برای درک موضوع باکتری‌های آینه‌ای، ابتدا باید با مفهوم دست‌سانی یا همو کیرالیته (Homochirality) آشنا شویم. همو کیرالیته یک ویژگی مهم در مولکول‌های زیستی است که به «دست‌سانی» یا «یک‌دستی ساختار» اشاره دارد. تصور کنید یک جفت دستکش را روبه‌روی خود قرار داده‌اید؛ دستکش راست هیچ‌گاه به دست چپ نمی‌خورد و بالعکس. این دست‌سانی، همان ویژگی‌ای است که در ساختار مولکول‌های زیستی نیز دیده می‌شود.

برای مثال، DNA در تمام موجودات زنده به شکل «راست‌گرد» است. این بدان معناست که مارپیچ دوتایی DNA همیشه در یک جهت مشخص پیچ می‌خورد. در مقابل، آمینواسیدها (ساختارهای اصلی پروتئین‌ها) به‌طور کامل «چپ‌گرد» هستند. این تقارن یک‌طرفه باعث می‌شود مولکول‌ها بتوانند به‌طور دقیق با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و واکنش‌های بیوشیمیایی ضروری را در سلول‌ها به انجام برسانند.

اگر مولکول‌های زیستی این دست‌سانی را نداشتند، همانند دستکش‌های اشتباه، نمی‌توانستند به‌درستی کنار هم قرار گیرند یا عملکرد مطلوبی داشته باشند. بنابراین، دست‌سانی یکی از قوانین کلیدی زیست‌شناسی است که نظم و کارایی حیات را تضمین می‌کند.

باکتری‌های آینه‌ای چیستند؟

باکتری‌های آینه‌ای، باکتری‌های فرضی هستند که در آن‌ها تمام مولکول‌های زیستی برعکس حالت طبیعی خود طراحی شده‌اند. این یعنی DNA آن‌ها چپ‌گرد است و آمینواسیدهایشان راست‌گرد. این موجودات هنوز در طبیعت یافت نشده‌اند و تنها در سطح تئوری و آزمایش‌های علمی مورد بحث قرار گرفته‌اند. با این حال، دانشمندان معتقدند که با پیشرفت تکنولوژی‌های زیستی، ساخت چنین موجوداتی در آینده امکان‌پذیر خواهد بود.

چرا باکتری‌های آینه‌ای خطرناک‌اند؟

یکی از بزرگ‌ترین نگرانی‌ها درباره باکتری‌های آینه‌ای این است که ممکن است سیستم ایمنی بدن انسان نتواند آن‌ها را شناسایی کند. سیستم ایمنی ما برای شناسایی عوامل بیماری‌زا از مولکول‌های دست‌سان استفاده می‌کند. حال تصور کنید یک عامل بیماری‌زا به‌طور کامل از این قاعده فرار کند؛ بدن قادر به دفاع از خود نخواهد بود.

همچنین، باکتری‌های آینه‌ای ممکن است از شکارچیان طبیعی خود مانند باکتریوفاژها (Bacteriophages) در امان باشند. این ویروس‌های کوچک که به‌طور طبیعی باکتری‌ها را از بین می‌برند، به دلیل ساختار دست‌سان خود ممکن است نتوانند باکتری‌های آینه‌ای را هدف قرار دهند. از طرف دیگر، آنتی‌بیوتیک‌های موجود نیز که بر پایه تعامل با ساختار مولکولی خاص عمل می‌کنند، ممکن است بی‌اثر شوند.

این شرایط نه تنها می‌تواند به گسترش بیماری‌های جدید و ناشناخته منجر شود، بلکه تعادل اکوسیستم‌ها را نیز به‌شدت به‌هم می‌زند.

برخی ویروس‌ها با اتصال به ویروس‌های دیگر ژن‌هایشان را به آن‌ها منتقل می‌کنند

دانشمندان می‌گویند برخی ویروس‌ها می‌توانند با اتصال به ویروس‌های دیگر، ژن‌هایشان را به سلول‌های میزبان انتقال دهند. بررسی این پدیده که پیش از این هرگز مشاهده نشده بود، به کمک میکروسکوپ الکترونی عبوری (تی‌ای‌ام) ممکن شد.

ویروس‌ها که اصطلاحا واحدهای ژنتیکی عفونی‌اند، از نگاه دانشمندان جایی بین موجود زنده و غیرزنده تعریف می‌شوند و به نوعی انگل‌های درون‌سلولی به شمار می‌روند که تنها با ورود به سلول میزبان و بهره‌گیری از ظرفیت‌ها و امکانات آن به منظور تولیدمثل قادر به تکثیرند.

به گزارش لایوساینس، ویروس‌ها به انواع مختلف سلول‌ها از جمله حیوانات، گیاهان و حتی باکتری‌ها نیز آسیب می‌رسانند اما اینکه بتوانند به ویروس‌های دیگر متصل شوند تا‌به‌حال به صورت فیزیکی مشاهده نشده بود.

تاگیده دکاروالو، سرپرست این تیم تحقیقاتی از دانشگاه مریلند، می‌گوید: «هیچ کسی تا‌به‌حال ندیده است که یک باکتریوفاژــ یا هر ویروس دیگری‌ــ به یک ویروس دیگر متصل شود.»

تا پیش از این، تنها نوعی رابطه به نام «ویروس یاور» (helper) و «ویروس یاورنیاز» (satellite virus)میان ویروس‌ها شناخته شده بود که در آن، ویروس یاورنیاز برای بقا به ویروس یاور وابسته بود. اما پژوهش اخیر حاکی از آن‌ است که ویروس‌های یاورنیاز قادرند به طور مداوم به ویروس‌های یاورشان متصل شوند و از آن‌ها استفاده کنند.