القرصنة الجزيئية

هل يمكن القضاء على سلالة معينة من الباكتيريا للأبد؟

القرصنة الجزيئية، موضوع مستجد لظهور آليات الانتشار والتكاثر على المستوى الجزيئي وتنبؤات عن نشوء تفرع جديد في الشجرة التطورية.

الباكتيريا أكثر مخلوق مسبب للآرق بالنسبة للباحثين تقاوم المضادات الحيوية وتطور آلية دفاعية لمقاومة فيروساتها بسرعة، لكن الفايروسات (العاثيات) لم تستسلم وقد طورت آلية مستجدة لتعزز انتشارها وتكاثرها على المستوى الجزيئي. فتعد العوامل الجينية المتنقلة عنصر أساسي يقود التطور البكتيري.

بعض العاثيات لا تستطيع إحداث العدوى والهجوم لوحدها فتحتاج لرفيقتها لكي تساعدها؛ وربما لا تكون كلمة "المساعدة" أفضل كلمة لوصف جندي مهاجم كالعاثية؛ فبالرغم من كل هذا تعتبر العاثية بنفسها ضحية مجبرة في هذه العملية فيتم قمع انتشارها بشدة من قبل الباكتيريا.  

إذ استحدث مصطلح "القرصنة الجزيئية" لوصف العملية التي من خلالها تقتحم العوامل الجينية دورة حياة العاثيةفتستحل عليها لضمان انتشارها في الطبيعة. لقد طور هؤلاء القراصنة الجزيئيون عدة آليات للتدخل في إنتاج العاثيات كالتعبئة الانتقائية للجينوم، وبناء حوصلة صغيرة مناسبة لجينومها القصير

حديثًا تم اكتشاف نوع مستجد من عائلة العاثيات المساعدة(cf-PICI) والتي تحتاج فقط لذيل العاثية لتكوين قراصنتها الجزيئية. هؤلاء القراصنة يستوطنون تحديدًا العاثياتالتي تهاجم عائلتين من البكتيرياProteobacteria وFirmicutes .

وقد أظهر التحليل الوراثي أن هناك ثلاث مجموعات على الأقل من (cf-PICI) ظهرت وتطورت بشكل مستقل مما يطرح تساؤل فيما يتعلق بأصلها! يفترض أن أنظمة تكون الحوصلات وتخزين القراصنة فيها قد اكتسبت من عاثياتقديمة واندمجت داخل العوامل الجينية المستمدة من الأسلاف الأقدم المتواجدة بالبكتيريا.

حيث ان هناك ضغط انتقائي قوي على العاثيات لتطوير مقاومة لهذه القرصنة، ولذلك ينخرط جنود العاثياتالمساعدة والقراصنة في معركة تطورية مشتركة مستمرة.والتي ربما أدت إلى القضاء على الجينات الزائدة لتظهرحد أدني من التسلسل الجينومي الاساسي اللازم لبناء حوصلة صغيرة.

ومع تكرار آلية القرصنة بإنتاج حوصلات صغيرة يتم تقليل إنتاج العاثيات بشدة، وهذا الجانب يقع في حيز من الرمادية فيحمل وجهين، فهو مفيد من الناحية التطورية من خلال تقليل العاثيات المنتشرة التي تقضي على البكتيريا الحاوية على عناصر القرصنة المهمة،

ومن ناحية أخرى لن يكون من المفيد القضاء على العاثياتتمامًا لأنها أفضل مركبة تقود القراصنة الجزيئيين للانتشار، وبالتالي يتم الوصول إلى توازن تطوري. نتوقع أن التوصيف لهذا التفاعل سيساهم في فهمنا لكيفية تطور الفيروسات وعواملها الجينية وكيف يؤثر على بيولوجيا الخلايا المصابة.

---

المراجع:

1- Alqurainy, N., Miguel-Romero, L., Moura de Sousa, J., Chen, J., Rocha, E. P. C., Fillol-Salom, A., & Penadés, J. R. (2023). A widespread family of phage-inducible chromosomal islands only steals bacteriophage tails to spread in nature. Cell host & microbe, 31(1), 69–82.e5. https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.12.001

2- Dokland T. (2019). Molecular Piracy: Redirection of Bacteriophage Capsid Assembly by Mobile Genetic Elements. Viruses, 11(11), 1003. https://doi.org/10.3390/v11111003