معلومة

كيف تتصدى PARPs لفيروسات كورونا؟

كيف تتصدى PARPs لفيروسات كورونا؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

قرأت ذلك

يحتوي [SARS-CoV-2] على بروتين غير إنشائي يسمى NSP3 ، وهو أحد مكوناته الذي يمنع جهود المضيف لمحاربة الفيروس. على وجه الخصوص ، يقوم هذا البروتين بإغلاق إنزيمات العائل المسماة PARPs ، والتي تمنع الفيروسات من التكاثر ، وتتداخل مع المكالمات الخلوية لإطلاق بروتينات مناعية مقاومة للفيروسات تسمى الإنترفيرون.

لقد تعرفت إلى حد ما على الإنترفيرون ، لكنني أحاول فهم الجزء المتعلق بـ PARPs بشكل أفضل. للأسف ، لم تذكر صفحة ويكيبيديا الموجودة في هذه الصفحات وظيفة [النسخ المتماثل] المضادة للفيروسات. إذن ، كيف تمنع PARPs الفيروسات من التكاثر؟ (هل يتسبب ذلك في موت الخلايا؟)


ملخص
تركز إجابة الملصق على سؤاله الخاص على النتائج النهائية للإجراء المضاد للفيروسات لـ poly- and mono- ADP-ribosyl transferases - PARPs. حفزتني المراجع التي قدمها على القراءة عن الجوانب الجزيئية لهذا الموضوع ، حيث تكمن اهتماماتي الخاصة. إن "الإجابة" التي تظهر من هذه القراءة واسعة إلى حد ما ، ولكن يمكن تلخيصها على النحو التالي:

لا تزال التفاصيل الجزيئية للطريقة التي تعمل بها PARP كمضادات للفيروسات ضد فيروسات كورونا ، وعلى وجه الخصوص ما إذا كانت تقاوم البروتين الفيروسي NSP3 وكيف ، لا تزال غير معروفة. هناك أدلة غير مباشرة على تورط PARP9 و PARP14 و PARP15 ، والتي - مثل NSP3 - تشترك في ميزة هيكلية تُعرف باسم النطاق الكلي ، على الرغم من أن أسلوب عملها معقد بسبب حقيقة أن PARP9 لا يحفز ADP-ribosylation. بروتين NSP3 الفيروسي لديه القدرة على إزالة ADP-ribose من البروتينات في المختبر، ولكن ما إذا كان هذا هو أسلوب عملها في الخلية لم يتم تحديده بعد.

دور PARPs في الخلية (1)
الاسم PARP هو اختصار لـ poly-ADP-ribosyl transferase، على الرغم من أن الـ 17 PARPs بشرية يتم تعريفها ، ليس من خلال هذا النشاط التحفيزي ، ولكن من خلال امتلاك مجال متماثل المجال التحفيزي للعضو المؤسس ، PARP1 (2). على أساس فحص البروتينات المستنسخة والمعبر عنها لنشاط الريبوسيل الذاتي ، فإن معظم هذه البروتينات (أحد عشر) لها فقط كثرة الوحيدات- نشاط ترانسفيراز الريبوسيل ADP ، واثنان (PARP1 و PARP13) هما غير نشط - استنتاج يتفق مع استبدال المخلفات التحفيزية الرئيسية في الموقع النشط (3).
يمكن للمرء أن يأخذ في الاعتبار ثلاث مراحل في مشاركة PARPs النشط تحفيزيًا في التمثيل الغذائي الخلوي: التنشيط والعمل التحفيزي والتأثير.

يبدو أن السمة الشائعة للتنشيط هي الاستجابة لبعض إشارات الإجهاد ، والتي قد تؤدي إلى زيادة نسخ جينات PARP أو تنشيط شكل غير نشط ، على سبيل المثال عن طريق الدمج مع بروتين ملحق (4).
تقوم PARPs النشطة تحفيزيًا بإرفاق واحدة أو أكثر من مجموعات ADP-ribose بشكل أكثر شيوعًا ببقايا الجلوتامات المحددة (في كثير من الأحيان إلى بقايا الغلوتامات أو الجدل أو السير) من البروتينات المستهدفة (أو في بعض الحالات نفسها) باستخدام NAD+ كمانح:

بالنسبة لتلك PARPs التي تحفز ارتباط الريبوسيل متعدد ADP (PARP1 ، -2 ، -5a و -5b)) يتم تشكيل السلاسل الخطية أو المتفرعة بواسطة روابط جليكوسيدية بين مواضع 2 'و 1 "من حلقات الريبوز.
على الرغم من أن جميع PARPs - بحكم التعريف - تحتوي على مجال PARP ، إلا أنها تختلف اختلافًا كبيرًا في المجالات الأخرى التي تمتلكها ، ومن المتوقع أن يكون هذا أساسًا لخصائص الركيزة المختلفة. ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من PARPs ، لم يتم تحديد هذه الركائز - فقط العمليات التي تؤثر عليها ، والعمليات الرئيسية (بخلاف الإجراء المضاد للفيروسات) التي تظهر على أنها تكامل الحمض النووي ، واستتباب التيلومير ، ونسخ الحمض النووي الريبي ، وتنظيم ترجمة الرنا المرسال عن طريق حبيبات الإجهاد السيتوبلازمي والتدهور من البروتينات عبر مسار يوبيكويتين. تم توجيه معظم الجهود نحو ركائز PARP1 ، والتي تشمل الهستونات H1 و H2B وبروتين رابط عازل الكروماتين ، CTCF (استجابة لكسر حبال الحمض النووي) وعوامل النسخ NELF و C / EBPβ.
قد يكون تأثير تعديل بروتين الركيزة تغييرًا في نشاطه (كما يتضح من تثبيط ترجمة EF-2 بواسطة ذيفان الخناق) أو بشكل عام التفاعل مع بعض البروتينات الأخرى التي تتعرف على جزء ADP-ribose. تتمثل إحدى ميزات هذا التعرف - وهو أمر مهم بشكل خاص في سياق تفاعل مضيف الفيروس - في أنه غالبًا ما يتضمن مجالًا معينًا يسمى النطاق الكلي (5) ، سميت باسم ج- المجال النهائي لمتغير هيستون H2A ، MacroH2A.
Macrodomain من بروتين Archaeoglobus fulgidus AF1521 يظهر ارتباط ADP-ribose (أحمر)

تم العثور على النطاق الكلي في فئات معينة من الإنزيم المسؤول عن دوران التعديل القابل للانعكاس للبروتينات بواسطة ADP-ribose. وتشمل هذه polyADP-ribose glycohydrolases - التي تشق روابط جليكوسيد الريبوز - و MacroD1 و MacroD2 - الذي يحلل رابطة الإستر بين الحمض الأميني والريبوز النهائي.
ومما يثير الاهتمام أيضًا حقيقة أنه تم العثور على العديد من المجالات الكبيرة في ثلاث PARPs: PARP9 و PARP14 و PARP15.

PARPs في الاستجابات الخلوية المضادة للفيروسات والبروتينات الفيروسية المضادة لـ PARP (6)
في فئات مختلفة من الفيروسات ، يمكن أن تعمل PARPs بطريقة مؤيدة للفيروسات أو مضادة للفيروسات. في فيروسات كورونا (كان فيروس السارس البشري موضوع معظم الدراسات) ، فإنها تمارس تأثيرًا مضادًا للفيروسات ، كما يتضح من تأثير مثبطات PARPs. علاوة على ذلك ، يتم تحفيز بعض PARPs (-9 و -12 و -13 و -14) استجابة للإنترفيرون ، وهي نفسها نتيجة للعدوى الفيروسية. كما هو مذكور في الملصق ، يرتبط PARP13 مباشرة بـ RNA الفيروسي مما يؤدي إلى تدميره في نهاية المطاف. ومع ذلك ، في معظم الحالات ، ليس من الواضح ما هي PARPs المتورطة ، وما هي أهدافها ، وما إذا كان تأثيرها المضاد للفيروسات ناتجًا عن نشاطها التحفيزي - من الواضح أنه ليس في حالات PARP9 و PARP13. هذا شرط مهم لما يلي.
أظهرت دراسة للحفظ التطوري لجميع الـ 17 PARPs في أنواع مختلفة من الرئيسيات أن خمسة منها خضعت لتطور سريع ، نموذجي للبروتينات المشاركة في الصراع الفيروسي المضيف (7).
كان أحد هذه العوامل هو PARP13 غير النشط تحفيزيًا ، والذي ثبت قبل تعيينه لعائلة PARP أن له خصائص مضادة للفيروسات القهقرية وكان يُطلق عليه اسم "ZAP" (البروتين المضاد للفيروسات بأصابع الزنك). يرتبط مجال إصبع الزنك مباشرة بامتداد طويل من الحمض النووي الريبي الفيروسي (8) ، ولكن لا يزال يتعين توضيح تفاصيل التعرف وكيف يؤدي الارتباط إلى تدمير الحمض النووي الريبي الفيروسي (هل مجال PARP متضمن؟).
ربما يكون الاختيار الأكثر صلة بفيروسات كورونا هو الاختيار الإيجابي لـ PARP9 و PARP14 و PARP15 ، والتي تحتوي جميعها على مجال ربط ADP-ribose. على عكس PARP13 ، توجد الطفرات في PARPs في جميع البروتينات ، بما في ذلك النطاق الكبير ، حيث توجد موزعة في بقع سطحية ، بدلاً من جيب ADP-ribose. تكمن أهمية هذا الإجراء المضاد للفيروسات في وجود بروتين ضار ، NSP3 ، في SARS-CoV الذي يمتلك ثلاثة نطاقات كبيرة ، أحدها (MAC1) متماثل هيكليًا مع المجال الكبير لـ PARPs. (يوجد هذا النطاق الكبير أيضًا في بروتين الفوعة لفيروسات الكبد وفيروسات التوغا). هيكل جينوم SARS-CoV والمجالات في الجين nsp3 (من (6))

لقد ثبت أن هذا المجال الكبير يربط ADP-ribose ، والطفرات في النطاق الكلي لـ nsp3 تم إنشاؤها في المخلفات الرئيسية في موقع الربط. باستخدام هذه المسوخات ، تم إثبات أن مثل هذه الطفرات قد قللت من الفوعة مقارنة بالفيروس من النوع البري ، ولكن هذا الاختلاف يتم إلغاؤه عندما كانت العدوى في الخلايا ذات الضربات القاضية في الجين الخاص بـ PARP14 المحتوي على نطاق كبير (على الرغم من ذلك أيضًا في ضربات قاضية PARP12 ) (9).
لقد ثبت أن NSP3 يمكن أن يزيل ADP-ribose من البروتينات في المختبر، مما يشير إلى أن هذا النشاط التحفيزي قد يكون أساس ضراوتها (6). ومع ذلك ، لا يوجد دليل على مثل هذا الإجراء أثناء الإصابة.
إذا كانت الطفرة المستمرة للنطاق الكبير لـ PARP9 و -14 و -15 جزءًا من "سباق التسلح التطوري" مع NSP3 ، فإن طبيعة التفاعل المفترض أو العداء بين هذه البروتينات لا يزال يتعين تحديده.

مراجع
1. جوبت وآخرون. (2020) الجينات والتنمية 31, 101-126.
2. شرايبر وآخرون. (2006) مراجعات الطبيعة: بيولوجيا الخلية الجزيئية 7, 517-528.
3. فياس وآخرون. (2014) اتصالات الطبيعة 5, 1-13
4. Suskiewicz وآخرون. (2020) طبيعة سجية 579, 598-605
5. ليونغ وآخرون. (2018) مسببات الأمراض PLOS 14(3): e1006864
6. فهر وآخرون. (2018) الاتجاهات في علم الأحياء الدقيقة 26 598-610
7. دوجيرتي وآخرون. (2014) علم الوراثة PLoS 10(5): e1004403
8. قوه وآخرون. (2004) مجلة علم الفيروسات 78, 12781-12787
9. جرونوالد وآخرون. (2019) مسببات الأمراض PLoS 15 (5): e1007756.


من إحدى أوراق المراجعة للمؤلف / الأستاذ (مذكور في تلك المقالة) يبدو أن (الجدول 1) PARP12 و 13 لهما نشاط مباشر مضاد للفيروسات على الأقل ضد بعض الفيروسات ؛ ثبت أن PARP12 له بعض النشاط ضد فيروس زيكا من خلال ربط الحمض النووي الريبي الفيروسي ومنع الترجمة ، بينما يربط PARP13 بعض بروتينات الإنفلونزا مثل PB2 و PA.

هناك عدد غير قليل من الأوراق التي تم الاستشهاد بها في تلك المراجعة ، والتي ربما تحتوي على الكثير من التفاصيل.

لا يعد مضاد للفيروسات من النوع الأول بشكل مباشر مركبًا مضادًا للفيروسات ولكنه ينشط / يعزز سلسلة من الآليات النهائية (الجينات المحفزة للإنترفيرون) والتي تترجم إلى مركبات مضادة للفيروسات تنظم بدء الترجمة والاستطالة ... ومن بينها بعض PARPs (12 و 13 ، يبدو أن الأخير يحتوي في الواقع على نوعين مختلفين من لصق.)

أفضل بروتين مضاد للفيروسات تميزًا هو PARP13 أو البروتين المضاد للفيروسات بأصابع الزنك (ZAP) ، والذي يتم ترميزه بواسطة الجين المضاد للفيروسات 1 (ZC3HAV1) من نوع إصبع الزنك CCCH. [...] يتم تنظيم ZAP بشكل نسخي عن طريق إشارات IFN من النوع الأول ويتم تحفيزها مباشرة عن طريق IRF3 الفسفوري في الخلايا المصابة بالفيروس. [...] تم اكتشاف ZAP لأول مرة كعامل قوي مضاد للفيروسات ضد الفيروس القهقري لفيروس مولوني مورين اللوكيميا (MLV) في شاشة مكتبة cDNA. منذ ذلك الحين ، ثبت أنه يثبط مجموعة واسعة من فيروسات الحمض النووي الريبي والحمض النووي ، بما في ذلك الفيروسات القهقرية الأخرى ، والفيروسات ألفا ، والفيروسات الخيطية ، وفيروس التهاب الكبد بي. لا يُفهم ما الذي يحدد النشاط الواسع النطاق المضاد للفيروسات لـ ZAP. إنه يربط الحمض النووي الريبي الفيروسي عبر أصابع الزنك الطرفية N ، وقد تم تعيين عناصر التسلسل المستجيبة لـ ZAP في فيروس MLV و Sindbis. يقوم ZAP بتجنيد exosome لاستهداف mRNAs الفيروسية والمضيفة المحددة للتحلل ولكنه يعمل أيضًا على منع ترجمة الجينوم الفيروسي. يقلل ZAP بشكل كبير من إنتاج فيروس Sindbis ، وتدعم التجارب التي تستخدم طفرات فيروس Sindbis الحساسة لدرجة الحرارة والتي لا تستطيع تكرار جينوم RNA في درجات حرارة غير نفاذة آلية يقوم فيها ZAP بقمع ترجمة الجينوم الفيروسي الوارد. [...]

بالإضافة إلى ZAP ، يتم تنظيم أعضاء آخرين من عائلة PARP بواسطة IFN وقد ثبت أيضًا أنهم يثبطون فيروسات ألفا. يمنع Murine PARP7 و PARP10 والشكل الإسوي الطويل لـ PARP12 (mPARP12L) الترجمة الخلوية ويمنع تكرار فيروس التهاب الدماغ الخيلي الفنزويلي (VEEV) ، وهو عضو آخر في جنس فيروس ألفا 20 ، 21. عائلات أخرى ، مثل فيروس التهاب الفم الحويصلي (VSV) ، وفيروس التهاب عضلة القلب (EMCV) ، وفيروس حمى الوادي المتصدع (RVFV). على غرار ZAP ، يؤثر mPARP12L على ترجمة البروتين ، كما أن ربط mPARP12L بمراسل renilla luciferase mRNA يمنع ترجمته. علاوة على ذلك ، حدد مقياس الطيف الكتلي بروتينات الريبوسوم والبروتينات المشاركة في الترجمة كشركاء متفاعلين لـ mPARP12L. يتفاعل mPARP12L مع الريبوسومات في الكسور المحتوية على polysome في 4 ساعات بعد الإصابة (pi) مع VEEV ولكنه يسهل تفكيك polysomes في أوقات لاحقة من العدوى (12 ساعة pi) ، والذي يعتمد على أنشطته الحفازة المرتبطة بـ RNA و PARP.

من الغريب أن ويكيبيديا بها صفحة عن البروتين المضاد للفيروسات والتي تناقش ZAP ، لكنها تفشل في تحديدها على أنها PARP13 ...

ووجدت ورقة بحثية صدرت عام 2019 أن هناك أربعة أشكال إسوية ZAP ، بدرجات متفاوتة من الفعالية ضد الفيروسات المختلفة.


كيف ينتقل الهباء الجوي لفيروس كورونا عبر الرئتين

الائتمان: محمد حسن من Pixabay

اكتشف بحث جديد أن أكثر من 65٪ من جزيئات فيروس كورونا المستنشق تصل إلى أعمق منطقة في رئتينا حيث يمكن أن يؤدي تلف الخلايا إلى انخفاض مستويات الأكسجين في الدم ، ويصل المزيد من هذه الهباء الجوي إلى الرئة اليمنى أكثر من اليسار.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور سعيد الإسلام ، من جامعة التكنولوجيا في سيدني ، إنه بينما كشفت الأبحاث السابقة عن كيفية انتقال الهباء الجوي الفيروسي عبر الممرات الهوائية العليا بما في ذلك الأنف والفم والحلق - كانت هذه الدراسة هي الأولى لفحص كيفية تدفقها من خلالها الرئتين السفليتين.

"تشبه رئتانا أغصان الأشجار التي تنقسم حتى 23 مرة إلى فروع أصغر وأصغر. وبسبب تعقيد هذه الهندسة ، من الصعب تطوير محاكاة حاسوبية ، ومع ذلك فقد تمكنا من نمذجة ما يحدث في الأجيال أو الفروع السبعة عشر الأولى قال د. إسلام.

"اعتمادًا على معدل التنفس لدينا ، تترسب ما بين 32٪ و 35٪ من الجزيئات الفيروسية في هذه الفروع السبعة عشر الأولى. وهذا يعني أن حوالي 65٪ من جزيئات الفيروس تتسرب إلى أعمق مناطق رئتينا ، والتي تشمل الحويصلات الهوائية أو الأكياس الهوائية ،" هو قال.

يُعد النظام السنخي أمرًا بالغ الأهمية لقدرتنا على امتصاص الأكسجين ، لذا فإن الكميات الكبيرة من الفيروسات في هذه المنطقة ، جنبًا إلى جنب مع الالتهاب الناجم عن الاستجابة المناعية للجسم ، يمكن أن يتسبب في أضرار جسيمة ، ويقلل من كمية الأكسجين في الدم ويزيد من خطر الوفاة. .

كشفت الدراسة أيضًا أن المزيد من جزيئات الفيروس تترسب في الرئة اليمنى ، وخاصة الفص العلوي الأيمن والفص السفلي الأيمن ، مقارنة بالرئة اليسرى. ويرجع ذلك إلى التركيب التشريحي غير المتماثل للغاية للرئتين والطريقة التي يتدفق بها الهواء عبر الفصوص المختلفة.

تم دعم البحث من خلال دراسة حديثة لفحوصات التصوير المقطعي المحوسب للصدر لمرضى COVID-19 تظهر عدوى ومرضًا أكبر في المناطق التي تنبأ بها النموذج.

قام الباحثون بنمذجة ثلاثة معدلات تدفق مختلفة - 7.5 و 15 و 30 لترًا في الدقيقة. أظهر النموذج ترسبًا أكبر للفيروس بمعدلات تدفق منخفضة.

بالإضافة إلى تحسين فهمنا لانتقال الفيروس التاجي ، فإن النتائج لها آثار على تطوير أجهزة توصيل الأدوية المستهدفة التي يمكنها توصيل الأدوية إلى مناطق الجهاز التنفسي الأكثر تضررًا من الفيروس.

"عادةً عندما نستنشق الأدوية من جهاز توصيل الأدوية ، يتم ترسيب معظمها في الشعب الهوائية العليا ، ويمكن أن يصل الحد الأدنى فقط من الأدوية إلى الموضع المستهدف من الشعب الهوائية السفلية. ومع ذلك ، مع أمراض مثل COVID-19 ، نحتاج إلى استهداف وقال د. إسلام "المناطق الأكثر تضررا".

"نحن نعمل على تطوير أجهزة يمكنها استهداف مناطق معينة ، ونأمل أيضًا في بناء نماذج رئة كاملة خاصة بالعمر والمريض لزيادة فهم كيفية تأثير الهباء الجوي SARS CoV-2 على المرضى الفرديين ،" قال المؤلف المشارك وقائد مجموعة الكمبيوتر. مجموعة المحاكاة والنمذجة الدكتور سوفاش ساها من جامعة سيدني للتكنولوجيا.

قامت منظمة الصحة العالمية مؤخرًا بتحديث نصائحها حول أهمية انتقال الهباء الجوي ، محذرة من أنه نظرًا لإمكانية بقاء الهباء الجوي معلقًا في الهواء ، فإن الأماكن الداخلية المزدحمة والمناطق ذات التهوية السيئة تشكل خطرًا كبيرًا لانتقال COVID-19.

"عندما نستخدم مزيلًا للعرق ، فإن أصغر جزيئات هذا السائل تسقط علينا تحت ضغط شديد في شكل غاز. وبالمثل ، عندما يتحدث شخص مصاب أو يغني أو يعطس أو يسعل ، ينتشر الفيروس عبر الهواء ويمكن أن يصيب قالت الدكتورة ساها.

الدراسة لها تطبيقات أخرى ، مع الباحثين الذين يستخدمون الأجهزة المحمولة لفحص جودة الهواء - بما في ذلك تركيز PM2.5 و PM10 والغازات مثل ثاني أكسيد الكربون والفورمالديهايد وثاني أكسيد الكبريت - في أماكن مثل عربات القطار. يمكن للباحثين بعد ذلك استخدام هذه البيانات لنمذجة التأثير على رئتينا.


الاستجابات المناعية الفطرية

خطوط الدفاع الأولى لجسمك ضد مسببات الأمراض الغازية مثل الفيروسات هو الجهاز المناعي الفطري ، والذي يشمل الجلد والحواجز الأخرى ، وجزيئات مثل مضاد الفيروسات "الإنترفيرون" وخلايا الدم البيضاء.

يستجيب النظام الفطري على الفور من خلال نشر أسلحته في موقع الإصابة ، مما قد يتسبب في حدوث التهاب. تعمل بعض خلايا الدم البيضاء كحراس للحذر من الغزاة وأنواع معينة - مثل البلاعم والخلايا التغصنية - سوف تأكل وتهضم مسببات الأمراض من خلال البلعمة.

تشير الأبحاث إلى أن الاستجابة المناعية الفطرية لـ SARS-CoV-2 تشبه تلك الخاصة بأبناء عمومتها ، مثل فيروس كورونا SARS-CoV-1 و MERS-CoV (اللذين يسببان متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الشديدة ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية).

يقول العلماء إنه لا يوجد سوى كوكب آخر في مجرتنا يمكن أن يكون شبيهًا بالأرض

قد يكون ذهب الأحمق أكثر بكثير مما يوحي به اسمه

5 أشياء يجب معرفتها عن الحرارة المحطمة للأرقام القياسية في شمال غرب الولايات المتحدة

مثل أقاربه ، يقوم SARS-CoV-2 بقمع جهاز المناعة عن طريق تعطيل عمل الخلايا المناعية وجزيئات الإنترفيرون. قد تفسر هذه القدرة على كبت المناعة سبب تمتع Covid-19 بفترة حضانة طويلة - تصل إلى أسبوعين - مقارنة بالإنفلونزا (1-4 أيام).

ربما يفسر التثبيط المناعي سبب قدرة فيروس كورونا على إحداث فوضى في النظام الفطري ، وتجنيد الكثير من خلايا الدم البيضاء والتسبب في التهاب مفرط. قد تؤدي هذه الاستجابة الالتهابية بدورها إلى `` متلازمة الضائقة التنفسية الحادة '' التي تسبب ضيق التنفس وإصابة الرئة في الحالات الشديدة من مرض فيروس كورونا.


ملخص المؤلف

ADP-ribosylation ، تعديل لاحق للترجمة غير مدروس ، يسهل استجابة المضيف لعدوى الفيروس. تقوم العديد من الفيروسات ، بما في ذلك جميع أعضاء عائلة الفيروس التاجي ، بتشفير مجال كبير لعكس ADP-ribosylation ومحاربة هذه الاستجابة المناعية. على هذا النحو ، تكون الفيروسات ذات الطفرات في المجال الكبير ضعيفة للغاية وتسبب الحد الأدنى من المرض في الجسم الحي. هنا ، باستخدام الضامة الأولية والفئران المصابة بفيروس كورونا الفئران الممرض ، نحدد PARPs ، وتحديداً PARP12 و PARP14 ، باعتبارها إنزيمات الخلية المضيفة ADP-ribosylating المهمة لتخفيف هذه الفيروسات الطافرة وتأكيد أهميتها باستخدام مثبطات و siRNAs. توضح هذه البيانات استراتيجية واسعة للتفاعلات بين مضيف الفيروس وتشير إلى أن النطاق الكلي قد يكون هدفًا مفيدًا للعلاج المضاد للفيروسات.

الاقتباس: Grunewald ME و Chen Y و Kuny C و Maejima T و Lease R و Ferraris D وآخرون. (2019) مطلوب النطاق الكلي لفيروس كورونا لمنع التثبيط بوساطة PARP لتكرار الفيروس وتعزيز تعبير IFN. بلوس باثوج 15 (5): e1007756. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007756

محرر: فريدمان ويبر ، معهد علم الفيروسات ، ألمانيا

تم الاستلام: 25 يناير 2019 وافقت: 9 أبريل 2019 نشرت: 16 مايو 2019

حقوق النشر: © 2019 Grunewald et al. هذا مقال مفتوح الوصول يتم توزيعه بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License ، والذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط ، بشرط ذكر المؤلف والمصدر الأصليين.

توافر البيانات: جميع البيانات ذات الصلة موجودة داخل المخطوطة وملفات المعلومات الداعمة الخاصة بها.

التمويل: تم دعم هذه الدراسة جزئيًا بمنح من المعاهد الوطنية للصحة (PO1 AI060699 (SP) ، RO1 AI091322 (SP) ، F32-AI113973 (ARF) ، CoBRE P20 GM113117-02 (ARF) ، K22 AI134993 (ARF) ، R01 AI123231 (CSS) ) ، و RO1 HL126901 (MA)) ، وشركة Kowa ، المحدودة ، وناغويا ، اليابان (MA) ، وصندوق أبحاث الطلاب وأعضاء هيئة التدريس بكلية McDaniel (DF) ، ومؤسسة Jean Richards للكيمياء (DF) ، وجامعة كانساس (ARF). لم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو اتخاذ قرار النشر أو إعداد المخطوطة.

تضارب المصالح: وقد أعلن الباحثون إلى أن لا المصالح المتنافسة موجودة.


كيف تحمي نفسك والآخرين

اغسل يديك: بلل يديك بمياه جارية نظيفة وصابون. اغسلي يديك ، بما في ذلك الظهر ، بين أصابعك ، وتحت أظافرك وافركيها لمدة 20 ثانية على الأقل. شطف.

قم بتغطية فمك وأنفك بمنديل عند السعال أو العطس، ثم تخلصي من المنديل في سلة المهملات واغسلي يديك. إذا لم يكن لديك منديل في متناول اليد ، السعال أو العطس في مرفقك بدلا من يديك.

توفر أقنعة الوجه بعض الحماية لأنها تمنع القطرات السائلة. ومع ذلك ، فهي لا تمنع جزيئات الهباء الجوي الأصغر التي يمكن أن تمر عبر مادة القناع. كما تترك الأقنعة العين مكشوفة وهناك أدلة على أن بعض الفيروسات يمكن أن تصيب الشخص من خلال العينين.

اطلب المساعدة الطبية في وقت مبكر إذا كنت تعاني من الحمى والسعال وصعوبة التنفس ، فشارك تاريخ سفرك مع مقدمي الرعاية الصحية.

في حالة زيارة الأسواق الحية في المناطق المتضررة تجنب الاتصال المباشر غير المحمي بالحيوانات الحية والأسطح التي كانت ملامسة للحيوانات.

إذا كنت قد عدت من منطقة متأثرة في الأسبوعين الماضيين ، ابق في الداخل وتجنب الاتصال بأشخاص آخرين لمدة 14 يومًا. هذا يعني عدم الذهاب إلى العمل أو المدرسة أو الأماكن العامة.

إذا كنت قد عدت من منطقة مصابة وتعرضت لارتفاع في درجة الحرارة أو السعال أو سيلان الأنف أو التهاب الحلق أو صعوبة التنفس لا تغادر منزلك إلا بعد أن ينصحك الطبيب بذلك.


النتائج المنشورة

أجرى يان ، من أقسام الطب وعلم الأدوية وعلم وظائف الأعضاء الجزيئي والفيزياء البيولوجية بجامعة UVA ، مراجعته بالتعاون مع هانا آر سبولدينج ، باحثة ما بعد الدكتوراه في جامعة UVA. لقد نشروا مراجعتهم في المجلة العلمية Redox Biology.

تم دعم البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة ، ومنح R01-GM109473 و T32 HL007284-43.

لمواكبة آخر أخبار الأبحاث الطبية من UVA ، اشترك في صنع الطب مقالات.


كيف نوقف انتشار الفيروسات

تعتمد السيطرة على الفيروس ، وخاصة الفيروس المعدي مثل فيروس كورونا الجديد ، على معرفة كيفية انتشاره.

على سبيل المثال ، تقول مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) أن فيروس كورونا ينتشر عن طريق:

  • من شخص لآخر
  • تشتت قطرات الجهاز التنفسي المصابة في الهواء عندما يعطس الشخص المصاب بـ COVID-19 أو يسعل
  • شخص يلمس سطحًا ملوثًا ، مثل منضدة أو مقبض الباب ، ثم يلمس فمه أو أنفه

وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) ، من المحتمل أن يكون المرض أكثر عدوى عندما يكون الناس هم الأكثر عرضًا. ومع ذلك ، من الممكن أيضًا أن ينتشر الفيروس التاجي قبل أن يظهر على الشخص أي أعراض لـ COVID-19.

يوصي مركز السيطرة على الأمراض (CDC) الأشخاص بارتداء أقنعة الوجه القماشية في أي وقت يكونون فيه في مكان عام. سيساعد هذا في إبطاء انتشار الفيروس من الأشخاص الذين لا يعرفون أنهم مصابون به ، بما في ذلك أولئك الذين لا تظهر عليهم أعراض. يجب على الناس ارتداء أقنعة الوجه القماشية مع الاستمرار في ممارسة التباعد الجسدي. ملحوظة: من الأهمية بمكان أن يتم حجز الأقنعة الجراحية وأجهزة التنفس N95 للعاملين في مجال الرعاية الصحية.

غسل اليدين المتكرر هو أحد الإجراءات التي يمكن للأشخاص اتخاذها لوقف انتشار الفيروسات.

توضح هذه الممارسات ما يمكن للأشخاص القيام به لوقف انتشار الفيروسات:

  • كثرة غسل اليدين: تساعد هذه الممارسة الشخص على منع دخول أي فيروسات إلى أجسامهم من خلال الفم أو الأنف. يمكن أن يساعد أيضًا في وقف انتشار أي فيروسات قد يكون الفرد قد أصيب بها.
  • التعقيم: إذا لم يكن غسل اليدين ممكنًا ، يمكن أن تكون المطهرات التي تحتوي على 60٪ كحول على الأقل مفيدة أيضًا. يمكن أن يساعد التنظيف المنتظم للأسطح المشتركة ، مثل مقابض الأبواب ، في وقف انتشار الفيروسات.
  • الإبعاد الاجتماعي: يمكن أن تؤدي هذه الممارسة إلى إبطاء انتشار الفيروسات عن طريق منع الناس من الاتصال الوثيق ببعضهم البعض.
  • تغطية السعال والعطس: يمكن للناس استخدام الأنسجة والسعال في مرفقيهم ، مما يساعد على إبقاء الرذاذ التنفسي الملوث بعيدًا عن الهواء وبعيدًا عن الأسطح حيث يمكن للآخرين التقاطها.
  • البقاء في المنزل عندما تكون مريضًا: يجب على الأشخاص الذين لا يشعرون بصحة جيدة البقاء في المنزل والحد من اتصالهم بالآخرين لمنع انتشار الفيروسات ، حتى لو لم يتلقوا اختبارًا للفيروس.

يمكن للشركات تنفيذ السياسات والممارسات التالية للحد من انتشار الفيروسات بين الموظفين:

  • تشجيع الناس على العمل من المنزل إن أمكن
  • إخبار المرضى بالبقاء في المنزل وجعل ذلك مجديًا من الناحية المالية بالنسبة لهم
  • إلغاء أو الانسحاب من الاجتماعات الكبيرة
  • تشجيع غسل اليدين في جميع أنحاء مكاتبهم ومرافقهم ، وتشجيع الناس على غسل أيديهم لمدة 20 ثانية على الأقل بالماء الساخن والصابون
  • تنظيف الأسطح "عالية اللمسة" بشكل متكرر
  • توفير المطهرات والأنسجة

التباعد الاجتماعي هو إحدى ممارسات الرعاية الصحية العامة التي يوصي بها المسؤولون أثناء تفشي المرض.

الهدف من التباعد الاجتماعي هو إبقاء الناس بعيدين بما يكفي عن بعضهم البعض لمنع انتشار العوامل المعدية ، مثل الفيروسات.

يمكن أن يساعد التباعد الاجتماعي في وقف انتشار الفيروسات ، وتقليل الخطر على الأشخاص الأكثر عرضة لخطر الأعراض الشديدة ، وربما يقلل من الضغط على النظام الصحي.

فيما يلي أمثلة على التباعد الاجتماعي:

  • تشجيع الناس على الابتعاد مسافة 6 أقدام عن الآخرين
  • تحديد حجم التجمعات بما لا يزيد عن عدد ثابت من الناس
  • إلغاء أو تأجيل المهرجانات والاستعراضات والأحداث الرياضية والعروض العامة
  • إلغاء الدروس وجهًا لوجه في الكليات والجامعات
  • إغلاق المدارس
  • تجنب المصافحة والمعانقة
  • البقاء في المنزل قدر الإمكان

على الرغم من أن البحث محدود وقائم بشكل أساسي على النماذج ، فقد وجدت بعض الدراسات أن التباعد الاجتماعي يؤدي إلى انخفاض معدل الإصابة. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي تأخر التنفيذ وضعف الامتثال إلى تقليل فعاليته.

حتى لو كان التباعد الاجتماعي فعالاً في وقف انتشار المرض ، فلا يزال بإمكان الناس تجربة الآثار العاطفية والنفسية السلبية ، مثل زيادة التوتر والقلق والاكتئاب والشعور بالوحدة.

يمكن للناس المساعدة في مواجهة الآثار الجانبية المحتملة للتباعد الاجتماعي من خلال:


كيف تؤثر فيروسات كورونا على الجسم؟

يمكن أن تسبب فيروسات كورونا مجموعة واسعة من الأمراض ، بما في ذلك نزلات البرد و COVID-19. تؤثر هذه عادة على الجهاز التنفسي ، لكنها يمكن أن تؤثر على الأنظمة الأخرى أيضًا.

توجد فيروسات كورونا في العديد من الأنواع ، بما في ذلك الجمال والخفافيش. يمكن لبعض هذه الفيروسات أن تصيب البشر ، وبعض الأمراض التي تسببها يمكن أن تكون مميتة.

قد يكون الشخص أكثر عرضة للإصابة بأعراض حادة إذا كان أكبر سنًا ، أو يعاني من ضعف في جهاز المناعة ، أو يعاني من حالة صحية أخرى.

يتسبب فيروس كورونا أيضًا في مرض فيروس كورونا 19 (COVID-19). ينتج هذا المرض عن عدوى بفيروس كورونا المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة 2 (SARS-CoV-2). هذا الفيروس مسؤول عن وباء مستمر وأكثر من 2 مليون حالة وفاة حتى الآن.

أدناه ، نستكشف كيف تؤثر فيروسات كورونا على الجسم ونلقي نظرة فاحصة على أمراض معينة ، بما في ذلك COVID-19.

تعمل الفيروسات عن طريق اختطاف الخلايا. تدخل الخلايا المضيفة وتتكاثر ، ثم تنتشر إلى خلايا جديدة في جميع أنحاء الجسم.

ككائنات ممرضة لا يتعرف عليها الجسم ، تؤدي الفيروسات إلى استجابة مناعية. هذا يمكن أن يسبب التهاب وتأثيرات أخرى.

فيروسات كورونا هي فيروسات كبيرة من الحمض النووي الريبي وحيدة الشريطة ولها طفرات بروتينية تشبه التاج على أسطحها. تساعدهم هذه المسامير في الارتباط بالخلايا والدخول إليها.

تنتشر فيروسات كورونا بين الناس من خلال قطرات السعال أو العطس أو التنفس. قد تهبط القطرات على شخص آخر على عنصر مثل مقبض الباب. إذا لمس شخص آخر المقبض ، فقد ينتقل الفيروس إليه إذا لمس فمه أو أنفه أو عينيه.

بمجرد دخول فيروسات كورونا إلى الجسم ، تؤثر في الغالب على الجهاز التنفسي ، بما في ذلك الأنف والرئتين. ومع ذلك ، يمكن أن يكون لبعض الفيروسات ورد الفعل المناعي الذي تسببه تأثير أوسع.

بعد التعرض لـ SARS-CoV-2 ، يكون الشخص معرضًا لخطر الإصابة بـ COVID-19. قد تظهر الأعراض على شخص مصاب بالعدوى وقد لا تظهر عليه.

مثل الفيروسات التاجية الأخرى ، يبدو أن SARS-CoV-2 ينتقل من شخص لآخر عبر قطرات الجهاز التنفسي. بمجرد دخوله الجسم ، فإنه يؤثر في المقام الأول على الرئتين.

في غضون 2-14 يومًا ، قد تظهر الأعراض التالية:

  • سعال مستمر
  • ضيق في التنفس
  • ألم وشد في الصدر
  • حمى
  • تعب
  • فقدان حاسة التذوق والشم

يتعافى حوالي 80٪ من المصابين بـ COVID-19 دون الحاجة إلى علاج متخصص ، غالبًا في غضون أسبوعين تقريبًا. قد يعاني هؤلاء الأشخاص من أعراض خفيفة تشبه أعراض الأنفلونزا.

لكن في حالات أخرى ، يكون لـ COVID-19 تأثير شديد على الرئتين ، مما يؤدي إلى:

  • صعوبة في التنفس
  • انخفاض مستويات الأكسجين في الدم
  • إصابات الرئة
  • التهاب رئوي

لا يعرف الخبراء بعد بدقة كيف يؤثر الفيروس على خلايا الرئتين. ومع ذلك ، يبدو من الواضح أن رد الفعل المناعي للجسم وتأثير الفيروس على الخلايا ونقص الأكسجين يمكن أن يكون لكل منها عواقب تهدد الحياة.

غالبًا ما يحتاج الأشخاص الذين يحتاجون إلى رعاية في المستشفى إلى مساعدة في التنفس ، والتي قد تتضمن التنبيب والتهوية الميكانيكية. هذا ، أيضًا ، يمكن أن يزيد من خطر إصابات الرئة.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي وجود COVID-19 إلى زيادة خطر تلف:

يعاني بعض الأشخاص من أعراض خفيفة في البداية ولكن يستمرون في تجربة مشاكل صحية لأسابيع أو شهور.

يمكن أن تشمل الأعراض المستمرة ما يلي:

  • تعب
  • ضيق في التنفس
  • سعال
  • الم المفاصل
  • صداع
  • ألم عضلي
  • حمى تأتي وتذهب

بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون هناك خطر حدوث مضاعفات هرمونية وجلدية وعضلية هيكلية ، على الرغم من عدم وجود أدلة كافية حتى الآن لتأكيد ذلك.


Coronavirus: كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي وعلوم البيانات والتكنولوجيا لمكافحة الوباء

منذ التقرير الأول لفيروس كورونا (COVID-19) في ووهان ، الصين ، انتشر إلى ما لا يقل عن 100 دولة أخرى. عندما بدأت الصين استجابتها للفيروس ، استندت إلى قطاع التكنولوجيا القوي لديها وعلى وجه التحديد الذكاء الاصطناعي (AI) وعلوم البيانات والتكنولوجيا لتتبع الوباء ومكافحته بينما قام قادة التكنولوجيا ، بما في ذلك Alibaba و Baidu و Huawei وأكثر تسريعًا لشركاتهم. مبادرات الرعاية الصحية. نتيجة لذلك ، تشارك الشركات الناشئة في مجال التكنولوجيا بشكل متكامل مع الأطباء والأكاديميين والهيئات الحكومية في جميع أنحاء العالم لتنشيط التكنولوجيا مع استمرار انتشار الفيروس في العديد من البلدان الأخرى. فيما يلي 10 طرق يتم من خلالها استخدام الذكاء الاصطناعي وعلوم البيانات والتكنولوجيا لإدارة ومكافحة COVID-19.

Coronavirus: كيف يتم استخدام الذكاء الاصطناعي وعلوم البيانات والتكنولوجيا لمكافحة الوباء

1. الذكاء الاصطناعي لتحديد الفاشيات وتتبعها والتنبؤ بها

كلما تمكنا من تتبع الفيروس بشكل أفضل ، كان بإمكاننا مكافحته بشكل أفضل. من خلال تحليل التقارير الإخبارية ومنصات التواصل الاجتماعي والوثائق الحكومية ، يمكن للذكاء الاصطناعي تعلم اكتشاف تفشي المرض. تتبع مخاطر الأمراض المعدية باستخدام الذكاء الاصطناعي هي بالضبط الخدمة التي توفرها الشركة الكندية الناشئة BlueDot. في الواقع ، حذر الذكاء الاصطناعي في BlueDot من التهديد قبل عدة أيام من إصدار مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها أو منظمة الصحة العالمية تحذيراتها العامة.

2. الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تشخيص الفيروس

أطلقت شركة Infervision للذكاء الاصطناعي حلاً للذكاء الاصطناعي لفيروس كورونا يساعد العاملين في الخطوط الأمامية في مجال الرعاية الصحية على اكتشاف المرض ومراقبته بكفاءة. يتم فرض ضرائب على أقسام التصوير في مرافق الرعاية الصحية مع زيادة عبء العمل الناتج عن الفيروس. هذا الحل يحسن سرعة التشخيص المقطعي. كما قامت شركة علي بابا الصينية العملاقة للتجارة الإلكترونية ببناء نظام تشخيص مدعوم بالذكاء الاصطناعي يزعمون أنه دقيق بنسبة 96٪ في تشخيص الفيروس في ثوانٍ.

3. معالجة مطالبات الرعاية الصحية

لا يتم فرض ضرائب على العمليات السريرية لأنظمة الرعاية الصحية فحسب ، بل يتم أيضًا فرض ضرائب على الأقسام التجارية والإدارية لأنها تتعامل مع زيادة عدد المرضى. تساعد منصة blockchain المقدمة من Ant Financial في تسريع معالجة المطالبات وتقليل مقدار التفاعل وجهاً لوجه بين المرضى وموظفي المستشفى.

4. طائرات بدون طيار إيصال الإمدادات الطبية

واحدة من أكثر الطرق أمانًا وأسرعها للحصول على الإمدادات الطبية حيث يحتاجون للذهاب أثناء تفشي المرض هي التوصيل بالطائرات بدون طيار. تستخدم Terra Drone مركباتها الجوية غير المأهولة لنقل العينات الطبية ومواد الحجر الصحي بأقل قدر من المخاطر بين مركز مكافحة الأمراض في مقاطعة Xinchang ومستشفى الشعب. تُستخدم الطائرات بدون طيار أيضًا لدوريات الأماكن العامة ، وتتبع عدم الامتثال لولايات الحجر الصحي ، والتصوير الحراري.

تتأثر عائلة أديسون راي بسبب خطأ التشفير حيث يستثمرون في تعدين Gryphon الرقمي

مفارقة البيانات: الذكاء الاصطناعي يحتاج إلى بيانات يحتاج إلى الذكاء الاصطناعي

HPE Lighthouse & amp Project Aurora ، استرجع أحداث Azure و Seagate Exos CORVAULT

5. تقوم الروبوتات بتعقيم وتوصيل الطعام والإمدادات وأداء مهام أخرى

الروبوتات ليست عرضة للفيروس ، لذلك يتم نشرها لإكمال العديد من المهام مثل التنظيف والتعقيم وتوصيل الطعام والأدوية لتقليل مقدار الاتصال بين البشر. تستخدم روبوتات UVD من Blue Ocean Robotics الضوء فوق البنفسجي لقتل البكتيريا والفيروسات بشكل مستقل. In China, Pudu Technology deployed its robots that are typically used in the catering industry to more than 40 hospitals around the country.

6. Develop drugs

Google’s DeepMind division used its latest AI algorithms and its computing power to understand the proteins that might make up the virus, and published the findings to help others develop treatments. BenevolentAI uses AI systems to build drugs that can fight the world’s toughest diseases and is now helping support the efforts to treat coronavirus, the first time the company focused its product on infectious diseases. Within weeks of the outbreak, it used its predictive capabilities to propose existing drugs that might be useful.

7. Advanced fabrics offer protection

Companies such as Israeli startup Sonovia hope to arm healthcare systems and others with face masks made from their anti-pathogen, anti-bacterial fabric that relies on metal-oxide nanoparticles.

8. AI to identify non-compliance or infected individuals

While certainly a controversial use of technology and AI, China’s sophisticated surveillance system used facial recognition technology and temperature detection software from SenseTime to identify people who might have a fever and be more likely to have the virus. Similar technology powers "smart helmets" used by officials in Sichuan province to identify people with fevers. The Chinese government has also developed a monitoring system called Health Code that uses big data to identify and assesses the risk of each individual based on their travel history, how much time they have spent in virus hotspots, and potential exposure to people carrying the virus. Citizens are assigned a color code (red, yellow, or green), which they can access via the popular apps WeChat or Alipay to indicate if they should be quarantined or allowed in public.

9. Chatbots to share information

Tencent operates WeChat, and people can access free online health consultation services through it. Chatbots have also been essential communication tools for service providers in the travel and tourism industry to keep travelers updated on the latest travel procedures and disruptions.

10. Supercomputers working on a coronavirus vaccine

The cloud computing resources and supercomputers of several major tech companies such as Tencent, DiDi, and Huawei are being used by researchers to fast-track the development of a cure or vaccine for the virus. The speed these systems can run calculations and model solutions is much faster than standard computer processing.

In a global pandemic such as COVID-19, technology, artificial intelligence, and data science have become critical to helping societies effectively deal with the outbreak.


شاهد الفيديو: كورونا فيروس Corona Virus (ديسمبر 2022).