تهران، انستیتو پاستور ایران، مرکز تحقیقات میکروبیولوژی
چکیده
ویروسها عناصر ژنتیکی خودسری هستند که بر زیست بوم چیرهاند و انگل همه اشکال سلولی موجودات زنده اند. فراوانی آنها در یوکاریوتها و پروکاریوتها تفاوت دارد. در محیطهای دریایی، خاک و یا همراه با جانوران، شمار ویروسها ۱۰ تا ۱۰۰ برابر تعداد سلول های میزبان آنها است. امروزه دانشمندان برآورد میکنند که ۱۰ کوانتیلون (quintillion) ذرهی ویروسی (برابر با 10 به توان 30) ساکن کره زمین هستند و در بیشتر اکوسیستمها به ازای هر باکتری ده ویروس وجود دارد. ویروسها مهمترین عوامل اکولوژیکی هستند که فرایندهای تبدیل انرژی در زیست بوم و رسوبگذاری را شکل میدهند. این کار با کشتن جمعیتهای سیانوباکتریها و جلبکهای یوکاریوتی انجام میشود. ویروسها مانند ترانسپوزونها و پلاسمیدها همهی موجودات زنده سلولی را آلوده میکنند و آنها ذخیرهگاه بزرگ گوناگونی ژنتیکی به شمار میروند. به نظر میرسد که آنها جزو ذاتی هر سیستم تکاملی همانندسازی کننده باشند و از نخستین روزهای پیدایش زندگی همراه با میزبان خود تکامل یافتهاند. روشهای پیشرفته توالییابی ژنها، آنچه را که ما در باره ویروسها میدانیم، دگرگون ساخته است. اکنون پژوهشگران میتوانند فراتر از شناخت ویروسهای بیماریزا گام بردارند و به هزاران ویروسی دست یابند که بدون ایجاد هر گونه علامت بالینی، ساکن بدن انسان هستند. با پژوهش بر روی برهمکنشهای آنها با یکدیگر، با سایر میکروبها و با سیستمهای ژنتیکی و ایمنی میزبان، میتوانیم بیاموزیم که آنها چگونه روی سلامت و بیماری ما تأثیر دارند. در این مقاله، به دانش کنونی درباره ترکیب و گوناگونی ویروم انسانهای از نظر فیزیولوژیک سالم میپردازیم. یافتههای اخیر از بررسیهای متاژنگانی (metagenomics) به دست آمده و در کنار آنها نقش باکتریوفازها و ویروسهای یوکاریوتی در سلامت انسان مورد بازبینی قرار خواهد گرفت.
EV Koonina, VV Doljab, M Krupovic, 2015 Origins and evolution of viruses of eukaryotes: The ultimate modularity. Virology 479-480: 2–25. doi:10.1016/j.virol.2015.02.039.
EK Wommack, DJ Nasko, J Chopyk, and EG Sakowski, 2015 Counts and sequences, observations that continue to change our understanding of viruses in nature Journal of Microbiology Vol. 53, No. 3, pp. 181–192. DOI 10.1007/s12275-015-5068-6
N Rascovan, R Duraisamy, and C Desnues 2016 Metagenomics and the Human Virome in Asymptomatic Individuals Annu. Rev. Microbiol. 70:125–41 doi: 1146/annurev-micro-102215-095431
M Haynes, F Rohwer. 2011. The human virome. In Metagenomics of the Human Body, ed. KE Nelson,pp. 63–77. New York: Springer
KM Wylie, KA Mihindukulasuriya, Y Zhou, E Sodergren, GA Storch, GM Weinstock. 2014. Metagenomic analysis of double-stranded DNA viruses in healthy adults. BMC Biol. 12:71 doi: 10.1186/s12915-014-0071-7
JJ Barr, R Auro, M Furlan, KL Whiteson, ML Erb, et al. 2013. Bacteriophage adhering to mucus provide a non–host-derived immunity. PNAS 110:10771–76
Lim ES, Zhou Y, Zhao G, Bauer IK, Droit L, et al. 2015. Early life dynamics of the human gut virome and bacterial microbiome in infants. Med. 21:1228–34
JC Young, C Chehoud, K Bittinger, A Bailey, JM Diamond, et al. 2015. Viral metagenomics reveal blooms of anelloviruses in the respiratory tract of lung transplant recipients. J. Transplant. 15:200–9
Oh J, AL Byrd, C Deming, S Conlan, NCS Program, et al. 2014. Biogeography and individuality shape function in the human skin metagenome. Nature 514:59–64
N Rascovan, S Monteil Bouchard, JJ Grob, AM Collet-Villette, C Gaudy-Marqueste, et al. 2016. Human polyomavirus-6 infecting lymph nodes of a patient with an angiolymphoid hyperplasia with eosinophilia or Kimura disease. Clin. Infect. Dis. 62:1419–21
MH Stremlau, G AndersenK, OA Folarin, JN Grove, I Odia, et al. 2015. Discovery of novel rhabdoviruses in the blood of healthy individuals from West Africa. PLOS Negl. Trop. Dis. doi: 10.1371/journal.pntd.0003631
SK Li, RK Leung, HX Guo, JF Wei, JH Wang, et al. 2012. Detection and identification of plasma bacterial and viral elements in HIV/AIDS patients in comparison to healthy adults. Microbiol. Infect.18:1126–33
TM Santiago-Rodriguez, M Ly, N Bonilla, DT Pride. 2015. The human urine virome in association with urinary tract infections. Front. Microbiol. 6:14. doi: 10.3389/fmicb.2015.00014 doi: 10.3389/fmicb.2015.00014
SR Modi, HH Lee, CS Spina, JJ Collins. 2013. Antibiotic treatment expands the resistance reservoir and ecological network of the phage metagenome. Nature 499:219–22
JJ Barr, R Auro, N Sam-Soon, S Kassegne, G Peters, et al. 2015. Subdiffusive motion of bacteriophage in mucosal surfaces increases the frequency of bacterial encounters. PNAS 112:13675–80
A Foca, MC Liberto, A Quirino, N Marascio, E Zicca, G Pavia. 2015. Gut inflammation and immunity: What is the role of the human gut virome? Inflamm. 2015:326032
ME McLaughlin-Drubin, K Munger. 2008. Viruses associated with human cancer. Biophys. Acta1782:127–50
مجله زیست شناسی ایران