وجدت دراسة جديدة للجينوم أن البجع الأسود الأسترالي يعاني من نقص مقلق في جهاز المناعة

لسنوات ، عرف العلماء أن أنفلونزا الطيور تقتل كل بجعة سوداء تصيبها. هذا يعني أنه إذا وصل المرض إلى القارة الأسترالية ، فسيكون تهديدًا وجوديًا لهذا النوع الأسترالي الشهير.

كشفت دراسة جديدة نُشرت اليوم في مجلة Genome Biology أخيرًا عن المساهمات الجينية التي تجعل البجع الأسود عرضة بشكل خاص للوقوع ضحية للأمراض المعدية.

العزلة الجغرافية النسبية للبجعة السوداء (دجاجة أتراتوس) ربما أدى إلى ضعف في صندوق أدوات المناعة ، مما يجعلهم أكثر عرضة للإصابة بأمراض الطيور المعدية التي كانت أستراليا محمية منها إلى حد كبير.

لغز الحمض النووي

على عكس بط البطة (أنس بلاتيرهينشوس) والبجعة البيضاء الصامتة (دجاجة olor) ، البجعة السوداء حساسة للغاية لأنفلونزا الطيور شديدة العدوى أو أنفلونزا الطيور عالية الضراوة ، والمعروفة باسم “أنفلونزا الطيور”.

في مايو 2021 ، قام جهد تعاوني بين جامعة أستراليا الغربية وجامعة كوينزلاند بتعيين أحجية الحمض النووي للبجعة السوداء ، والتي تم إصدارها مفتوحة المصدر من خلال حديقة حيوان DNA.

لفهم ما إذا كانت البجعة السوداء المعزولة جغرافيًا لديها ذخيرة جينية مناعية مختلفة مقارنة بأقاربها ، عملنا على مدار العامين الماضيين على مقارنة جينوم البجعة السوداء بجينوم البجعة الصامتة في نصف الكرة الشمالي – ولكنها متميزة وراثيًا. قام بهذا العمل فريق كبير من العلماء من أستراليا ونيوزيلندا والسويد وألمانيا واليابان والولايات المتحدة والمملكة المتحدة.

من خلال تسخير قوة الحوسبة عالية الأداء ، قمنا بتعيين ومقارنة عشرات الآلاف من الجينات بين النوعين ، لفهم أفضل لماذا يقع البجعة السوداء ضحية للفيروس بسهولة بينما البجعات الصامتة لا تفعل ذلك. مثل هذا العمل يشبه العثور على إبرة في كومة قش.

قدم عملنا الآن رؤى حول كيفية تباعد هذه الأنواع وراثيًا استجابة لأنفلونزا الطيور القاتلة والفيروسات الأخرى في نفس العائلة.

بعض الجينات المفقودة

والجدير بالذكر أننا وجدنا أن البجعة السوداء أظهرت تعبيرًا جينيًا غير قابل للاكتشاف في مستقبلات تشبه الرسوم (TLR-7) ، وهي فئة من البروتينات المسؤولة عن تفاعل الجهاز المناعي مع الفيروسات الأجنبية. بعبارة أخرى ، لديهم الجين الخاص بها ، لكنها لا تعمل لسبب ما.

تمت دراسة عائلة TLR-7 على نطاق واسع في البشر ، حيث من المعروف أنها تلعب دورًا في التعرف على الخلايا السرطانية والفيروسات. أظهرت دراسة أجريت عام 2021 أن TLR-7 مهم لمستقبلات التعرف على الأنماط (الجزيئات التي يمكنها اكتشاف مسببات الأمراض) لـ SARS-CoV-2 في البشر.

في الخلايا البطانية المصابة – الخلايا المبطنة للأوعية الدموية والقلب – من البجعة السوداء ، وجدنا استجابة غير منتظمة (غير طبيعية) مؤيدة للالتهابات. عندما يتفاعل الجهاز المناعي مع تهديد ما ، تكون بعض الاستجابة الالتهابية طبيعية ، ولكن من الممكن أن تتسبب في رد فعل أكثر حدة إذا كان غير منظم.

اقرأ المزيد: البجعة السوداء والانحرافات الأخرى: مثل التطور ، كل النظريات العلمية هي عمل مستمر

المخاطرة بالقضاء عليها

وجد عملنا أيضًا أن جينوم البجعة السوداء كان مقلصًا. هذا يعني أنه من سلفهم المشترك الأخير مع البجع الأخرس ، فقد البجع الأسود جينات أكثر مما اكتسبته.

على وجه التحديد ، كانت 39 عائلة جينية مرتبطة بالمناعة من البجعة السوداء مقلصة مقارنة بالبجعة البكم. قد يكون هذا بسبب كونهم معزولين نسبيًا في أستراليا ، فقد كانوا أقل تعرضًا لأمراض الطيور المعدية.

تشير البيانات التي تم جمعها من خلال مشروع التسلسل هذا إلى أن الجهاز المناعي للبجعة السوداء أكثر عرضة للإصابة بأي عدوى فيروسية عند وصولها إلى موطنها الأصلي. بعبارة أخرى ، قد تخاطر إنفلونزا الطيور بالقضاء على هذا النوع.

الآن بعد أن فهمنا الآلية الكامنة الكامنة وراء قابلية البجعة السوداء للإصابة بإنفلونزا الطيور – ونظرًا لأن TLR-7 هو جين تمت دراسته على نطاق واسع في البشر – فهناك عدة طرق يمكننا من خلالها إنقاذ البجع الثمين.

تتمثل إحدى الطرق في البحث عن التنوع الطبيعي الموجود لهذه العائلة الجينية المعينة في مجموعات مختلفة من البجعات السوداء عبر أستراليا وتسمانيا ونيوزيلندا. من المحتمل أن يكون هناك أفراد يتمتعون بمقاومة أعلى لأنفلونزا الطيور ، ويمكننا استخدامها لتطوير برنامج تربية إستراتيجي لهذه الأنواع.

وإلا – والمسار الأكثر تكلفة – سيكون تطوير علاجات مناعية ، مثل تلك التي طورناها للبشر. النبأ السار هو أننا نعرف الآن ما يمكن فعله لحماية هذه البجع.

اقرأ المزيد: مقال الجمعة: طائر نادر – كيف أخطأ الأوروبيون في فهم البجعة السوداء