اكتشاف ميكروب يسرق جينات السم من العناكب الأرامل السوداء

كشف العلماء في ولاية تينيسي عن فيروس يحتوي على نفس السموم، التي تستخدمها العناكب الأرامل السوداء في قتل فريستها، وبدلًا من مهاجمة الحشرات والزواحف الصغيرة والفئران، تستهدف هذه العناكب والميكروبات السامة بداخلها، بكتيريا طفيلية تدعى Wolbachia.

ووجد الباحثون في جامعة فاندربيلت في ولاية تينيسي أن فيروس WO هو الذي يحمل الجين لسموم العنكبوت، جنبًا إلى جنب مع آثار من مزيج من الحمض النووي لحيوانات أخرى. وأعلن سيث بوردنستين، عالم الأحياء في فاندربيلت، أن اكتشاف الحمض النووي المرتبط بالعناكب الأرامل السوداء وجينها السام يعدّ مفاجئة كبيرة، لأنها هذه المرة الأولى التي يحمل فيها فيروس WO الذي يصيب البكتيريا حمضًا نوويًا مثل الحيوانات.

وأوضحت دراسة جين phage، التسلسل الجيني الذي تستخدمه الحيوانات، للكشف عن الميكروبات الغازية، وتدق ناقوس الخطر لنظام المناعة في الجسم. ويبدو أن فيروس WO لديه عددًا من قطع الحمض النووي الذي تستخدمه الفيروسات والبكتيريا التي تستهدف الحيوانات التي يستخدمونها لتجنب دفاعات الحيوان المضيف، بحيث تظل غير مكتشفة في أجسادهم، أما عن كيفية وصول جين العنكبوت والحمض النووي للحيوانات الأخرى للفيروس، فأشار الباحثون إلى خضوع ذلك إلى هدفها ممثلًا في بكتيريا Wolbachia.

وتصيب بكتيريا Wolbachia الحشرات والعناكب والمفصليات الأخرى، وتعزل البكتيريا نفسها في فقاعة داخل خلايا العائل والمصنوعة من غشاء خلايا العائل نفسه، وللوصول إلى فريسته يجب على الفيروس أن يكون قادر على اختراق هذا الغشاء مع البروتينات التي صنعها جين الفيروس.

وأضاف بوردنستين الذي أجرى الاكتشاف بالمشاركة مع زوجته الباحثة سارة بوردستين، "نشك في أنه يصنع مسام في أغشية الخلايا المفصلية التي تحيط ببكتيريا Wolbachia ما يسمح للفيروس بالتغلب على الأغشية البكتيرية والمفصلية التي تحيط بها". وأشارا الباحثان في مجلة Nature Communications إلى أن جين العنكبوت الذي يقترضه الفيروس يجري ثقوب في أغشية الخلايا، ويؤدي ذلك في العناكب إلى فيضان من الناقلات العصبية إلى الخلايا، وبالنسبة للفيروس يسمح السم باختراق الغشاء الواقي والوصول إلى البكتيريا، ومن خلال جمع هذا الحمض النووي على مدى أجيال، يكون الفيروس أفضل في إصابة الحيوانات عن أسلافها اللذين لديهم فقط ترسانة وراثية لإصابة البكتيريا.

ونجح الباحثون في الكشف عن العناصر الوراثية التي يستخدمها الفيروس لإدخالها إلى جين بكتيريا Wolbachia، ما يمكن أن يساعد الباحثين على هندسة البكتيريا وراثيًا، والتي يمكن استخدامها في النهاية كأداة لإخراج الآفات والأمراض الأخرى. وتابع بوردستين "القدرة على هندسة بكتيريا Wolbachia وراثيًا يمكن أن تؤدي إلى إدخال الجينات التي تجعل البكتيريا تنتج خصائص تزيد من فاعلية استخدام البكتريا ضد فيروس "زيكا" على سبيل المثال، ويمكن استخدامها أيضًا لمكافحة الآفات الزراعية الأخرى".