وجد العلماء أن شقائق النعمان البحرية تحارب الفيروسات بإستراتيجية مناعية غير متوقعة، مما يكشف أن التطور ربما اخترع أكثر من طريقة لوقف العدوى.
حدد الباحثون نظام دفاع مضاد للفيروسات غير معروف سابقًا في شقائق النعمان البحرية، مما يكشف أن الحيوانات قد لا تعتمد على استراتيجية تطورية واحدة لمقاومة الفيروسات. ووجد الفريق أن بروتينًا يشبه جزءًا مهمًا من جهاز المناعة البشري يؤدي وظيفة معاكسة في شقائق النعمان البحرية. ومع ذلك، لا يزال البروتين ضروريًا للحيوانات للدفاع عن نفسها بفعالية.
يتحدى هذا الاكتشاف الأفكار القديمة حول كيفية تطور المناعة المضادة للفيروسات، ويشير إلى أن الفروع المختلفة للمملكة الحيوانية طورت طرقًا مختلفة بشكل أساسي للسيطرة على العدوى الفيروسية.
جهاز مناعي مدهش في شقائق النعمان البحرية
قاد الدراسة مرشح الدكتوراه تون شاروني والبروفيسور ييهو موران من الجامعة العبرية في القدس، ويعملان مع علماء من جامعة نورث كارولينا في شارلوت. نشرت في بيئة الطبيعة والتطوريصف البحث آلية مضادة للفيروسات غير معروفة سابقًا في شقائق النعمان البحرية.
تشكل الفيروسات تهديدًا مستمرًا للكائنات الحية في جميع أنحاء العالم الحي. في البشر وغيرهم الفقارياتيعتمد أحد المسارات المهمة المضادة للفيروسات على بروتين يسمى MAVS. عندما تكتشف الخلايا دخيلًا فيروسيًا، يساعد MAVS في تشغيل الدفاعات المناعية.
لقد أراد العلماء أن يعرفوا إلى أي مدى يعود هذا النوع من الحماية في تطور الحيوان. تقدم شقائق النعمان البحرية فرصة مفيدة بشكل خاص للتحقيق في هذا السؤال لأن سلالتها انفصلت عن تلك التي أنتجت البشر في نهاية المطاف منذ أكثر من 600 مليون سنة. كما أنها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالشعاب المرجانية وقناديل البحر، مما يجعلها نماذج قيمة لدراسة التاريخ المبكر لمناعة الحيوانات.
بروتين مألوف له الوظيفة المعاكسة
خلال الدراسة، اكتشف الباحثون بروتينًا أطلقوا عليه اسم CARDIB (بروتين ربط مثبط CARD). يشبه هيكله إلى حد كبير هيكل MAVS، مما يشير في البداية إلى أنه قد يكون شكلاً قديمًا لنفس النظام المضاد للفيروسات الذي يستخدمه البشر.
لكن التجارب كشفت شيئًا مختلفًا تمامًا.
قال البروفيسور يهو موران، رئيس قسم البيئة والتطور والسلوك في الجامعة العبرية: “كل شيء في CARDIB يشير إلى أنه يجب أن يعمل مثل MAVS”. “بدلاً من ذلك، اكتشفنا أنه يفعل العكس تمامًا. فبدلاً من تنشيط الدفاعات المضادة للفيروسات، يقوم CARDIB بقمعها عادةً.”
خلق هذا الاكتشاف لغزا. إذا كان CARDIB يقيد النشاط المناعي، فلماذا تحتاج إليه شقائق النعمان البحرية للبقاء على قيد الحياة بعدوى فيروسية؟
إزالة CARDIB جعلت العدوى أسوأ
لمعرفة ذلك، استخدم العلماء تقنية التحرير الجيني كريسبر لإزالة CARDIB من شقائق النعمان البحرية. ثم قاموا بعد ذلك بتعريض الحيوانات المعدلة لتهديدات فيروسية.
وكانت النتائج غير متوقعة. كانت شقائق النعمان البحرية بدون CARDIB أقل قدرة على السيطرة على العدوى. تتكاثر الفيروسات بسهولة أكبر، ولم تنشط الدفاعات المضادة للفيروسات بشكل طبيعي، وفقدت الحيوانات الكثير من قدرتها على مقاومة الفيروسات الغازية.
قال شاروني: “كانت النتائج غير بديهية تمامًا”. “على الرغم من أن CARDIB يعمل ككابح للجهاز المناعي في الظروف العادية، إلا أنه تبين أن هذا الكابح ضروري لتكوين استجابة فعالة مضادة للفيروسات.”
تظهر النتائج أن شقائق النعمان البحرية تستخدم مسارًا مضادًا للفيروسات يختلف بشكل أساسي عن ذلك الموجود لدى البشر، على الرغم من أن بعض الأجزاء الجزيئية تبدو متشابهة بشكل ملحوظ.
نظام الدفاع يعمل أيضًا في الطبيعة
بعد ذلك، قام الباحثون بالتحقيق فيما إذا كان المسار مهمًا خارج نطاق التجارب المعملية الخاضعة للرقابة.
تم نقل شقائق النعمان البحرية المعدلة وراثيا من الأحواض المائية الداخلية إلى الكائنات البحرية المتوسطة في الهواء الطلق في ولاية كارولينا الجنوبية. تم تزويد هذه الأنظمة بمياه مصبات الأنهار الطبيعية، مما يعرض الحيوانات لمجموعة واسعة من الفيروسات والكائنات الحية الدقيقة التي قد تواجهها في بيئة ساحلية حقيقية.
وفي غضون أيام، حملت شقائق النعمان البحرية التي تفتقر إلى CARDIB والجينات المضادة للفيروسات الأخرى ذات الصلة عددًا أكبر بكثير من الفيروسات مقارنة بالحيوانات الطبيعية. أحد الجينات المناعية التي بدت ذات أهمية متوسطة فقط في المختبر، ثبت أنها ذات أهمية واضحة في الظروف الطبيعية.
وقال موران: “لقد أظهر هذا أن المسار الذي اكتشفناه ليس مجرد ظاهرة مختبرية”. “إنها تلعب دورًا حاسمًا في مساعدة هذه الحيوانات على التغلب على التحديات الفيروسية التي تواجهها في الطبيعة.”
لقد وجد التطور أكثر من حل
وتشير النتائج إلى أن تطور الحيوان لم يحافظ على نظام عالمي واحد مضاد للفيروسات. وبدلاً من ذلك، ربما طورت سلالات حيوانية منفصلة طرقًا جزيئية متميزة للتعرف على الفيروسات ومنعها من الانتشار.
وأضاف موران: “يحتاج كل من البشر وشقائق النعمان البحرية إلى الحماية من الفيروسات، لكن هذا العمل يوضح أن التطور يمكنه تنظيم تلك الدفاعات بطرق مختلفة جذريًا”.
يوضح هذا الاكتشاف أيضًا سبب استفادة العلماء من دراسة الكائنات الحية بما يتجاوز النماذج التقليدية المستخدمة في أبحاث الطب الحيوي. يمكن للحيوانات القديمة مثل شقائق النعمان البحرية الحفاظ على الابتكارات التطورية التي قد تظل مخفية عندما تركز الأبحاث بشكل أساسي على البشر والفئران وغيرها من المختبرات المألوفة صِنف.
ومن خلال دراسة نطاق أوسع من الحياة، يواصل الباحثون اكتشاف الطرق غير المتوقعة التي نجح التطور من خلالها في حل بعض التحديات الأكثر إلحاحًا في علم الأحياء.
المرجع: “يكشف بروتين أنثوزواني قديم عن مسار تطوري بديل للإشارات المضادة للفيروسات” بقلم تون شاروني، وأدريان جايمس-بيسيرا، وسيدني بيرش، وهي-جين كواك، وداريا ألشكينا، وماجدة ليفاندوفسكا، ويواخيم إم سورم، وهانا جوستين، وروفين أهاروني، وآدم إم ريتزل، ويهو موران، 26 يونيو 2026، بيئة الطبيعة والتطور.
دوى: 10.1038/s41559-026-03112-3
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
