الكشف عن جانب جديد غريب من التطور الفيروسي في محطة الفضاء الدولية

لا يزال بإمكان الفيروسات التي تصيب البكتيريا القيام بعملها في الجاذبية الصغرى، لكن الفضاء يغير قواعد القتال.

في تجربة جديدة أجريت على متن السفينة محطة الفضاء الدوليةوجد العلماء أن الفيروسات التي تصيب البكتيريا لا تزال قادرة على إصابة الإشريكية القولونية بنجاح في ظل ظروف الجاذبية الصغرى التي تقترب من انعدام الوزن. وبينما كانت العدوى لا تزال تحدث، فإن التفاعل بين الفيروسات والبكتيريا حدث بشكل مختلف عما هو عليه على الأرض. ونُشر البحث، الذي أجراه فيل هاس من جامعة ويسكونسن ماديسون بالولايات المتحدة الأمريكية، اليوم (13 يناير)^ز) في مجلة الوصول المفتوح بلوس علم الأحياء.

سباق تسلح مجهري في بيئة غير عادية

تُعد التفاعلات بين العاثيات – الفيروسات التي تصيب البكتيريا – ومضيفيها البكتيريين، قوة دافعة في النظم البيئية الميكروبية. غالبًا ما تتم مقارنة هذه العلاقات بسباق التسلح التطوري، حيث تقوم البكتيريا بتطوير دفاعات والعاثيات تطور إجراءات مضادة. على الرغم من أن هذه التفاعلات تمت دراستها جيدًا في ظل الجاذبية الطبيعية على الأرض، إلا أن الجاذبية الصغرى تغير سلوك البكتيريا وعدد مرات اصطدام الفيروسات جسديًا بمضيفيها، مما يغير المسار المعتاد للعدوى.

وعلى الرغم من ذلك، لم يُعرف سوى القليل عن كيفية تحول العلاقات بين الفيروسات والبكتيريا في الجاذبية الصغرى. لاستكشاف هذا السؤال، صمم هاس وفريقه تجربة تقارن مجموعتين من بكتيريا الإشريكية القولونية المصابة ببكتيريا معروفة تسمى T7، مجموعة واحدة نمت على الأرض والأخرى تمت زراعتها على متن محطة الفضاء الدولية.

لا تزال العدوى تحدث، لكن التطور يأخذ منعطفًا جديدًا

عندما فحص العلماء العينات من الفضاء، وجدوا أن العاثيات T7 لا تزال قادرة على إصابة الإشريكية القولونية، على الرغم من أن العملية بدأت بشكل أبطأ. وكشف التسلسل الجيني عن اختلافات واضحة بين العينات المزروعة في الفضاء وتلك المحفوظة على الأرض، مع ظهور أنماط طفرات مميزة في كل من الفيروسات والبكتيريا.

وبمرور الوقت، طورت العاثيات الموجودة في المدار تغيرات جينية محددة يمكن أن تحسن قدرتها على إصابة البكتيريا أو الالتصاق بالمستقبلات الموجودة على الخلايا البكتيرية. وفي الوقت نفسه، فإن الإشريكية القولونية المعرضة للجاذبية الصغرى تراكمت لديها طفرات قد تساعدها على مقاومة الهجمات الفيروسية والبقاء على قيد الحياة بشكل أفضل في ظروف شبه انعدام الوزن.

الطفرات الفضائية ذات التأثيرات الأرضية

وللتعمق أكثر، استخدم الباحثون طريقة قوية تسمى المسح الطفري العميق لتحليل التغيرات في بروتين ربط مستقبلات T7 عن كثب، وهو مكون حاسم يسمح للخلايا بتكوين مستقبلات T7. فايروس لإصابة الخلايا البكتيرية. كشف هذا النهج عن اختلافات إضافية بين الفيروسات التي تنمو في الفضاء وتلك التي تنمو على الأرض. أظهرت تجارب المتابعة على الأرض أن هذه التغييرات المرتبطة بالفضاء جعلت العاثيات أكثر فعالية ضد سلالات معينة من الإشريكية القولونية التي تسبب التهابات المسالك البولية لدى البشر وعادة ما تكون مقاومة لـ T7.

لماذا دراسة Phages في مسائل الفضاء

تشير النتائج إلى أن إجراء أبحاث العاثيات على متن محطة الفضاء الدولية يمكن أن يكشف عن رؤى بيولوجية جديدة يصعب أو يستحيل مراقبتها على الأرض. قد تكون هذه الاكتشافات ذات قيمة ليس فقط للبعثات الفضائية المستقبلية ولكن أيضًا لتطوير طرق جديدة لمكافحة الالتهابات البكتيرية المقاومة للأدوية.

يشير المؤلفون إلى أن “الفضاء يغير بشكل أساسي كيفية تفاعل العاثيات والبكتيريا: حيث تتباطأ العدوى، ويتطور كلا الكائنين على طول مسار مختلف عما هو عليه على الأرض. ومن خلال دراسة تلك التكيفات المدفوعة بالفضاء، حددنا رؤى بيولوجية جديدة سمحت لنا بهندسة العاثيات بنشاط متفوق بكثير ضد مسببات الأمراض المقاومة للأدوية على الأرض”.

المرجع: 13 يناير 2026، طريقة البحث.
دوى: 10.1371/journal.pbio.3003568

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.