ارزیابی بیولوژیکی کروناویروس ها و مطالعه داکینگ مولکولی، لینالول و تیمول به عنوان مهارکننده پروتئین orf1ab و نقش ویروسSARS-CoV-2 در بیوتروریسم

کروناویروس ها جزء ویروس های پوشش دار با منشا جانوری هستند که علاوه بر بیماری تنفسی و گوارشی، در بیماری های عصبی نیز دیده شده اند؛ همچنین برخی از گونه های آن سبب نفریت گشته و یا در بیماران مبتلا به ام اس و هپاتیت موش نیز دیده شده اند؛ اما در مجموع، مهم ترین تاثیر کروناویروس ها بر سیستم تنفسی و گوارشی است. هدف از تحقیق حاضر مقایسه ژنوم ویروس SARS-CoV-2 با سایر ویروس های خانواده کروناویروس، بررسی احتمال ساختگی بودن آن و درنهایت، ارزیابی تاثیر لینالول و تیمول بر فعالیت نداشتن پروتئین orf1ab ویروس SARS-CoV-2 است.

مواد و روش ها: 

توالی ژنوم ویروس های خانواده Coronaviridae از پایگاه NCBI تهیه و پس از هم ردیف شدن، تعداد جهش ها، تنوع نوکلیوتیدی، تعداد جایگاه هایی که در آن ها جایگزینی مشابه اتفاق افتاده، خوشه بندی، تعیین شباهت و فاصله ژنتیکی و شاخص dN/dS ارزیابی شد. ساختار سه بعدی پروتئین orf1ab پیش بینی و دقت الگوی پیش بینی شده بررسی گردید. موتیف و دومین های حفاظت شده برای ژن orf1ab در همه ویروس های خانواده Coronaviridae و همچنین دومین های غشایی، سیتوپلاسمی و کینازی در orf1ab ویروس SARS-CoV-2 بررسی شد. برای داکینگ مولکولی، از لینالول (مهم ترین ماده تشنه داری Scrophularia striata) گیاه مدل یعنی آرابیدوپسیس و تیمول (Thymol) (مهم ترین ماده زنیان) برای فعالیت نداشتن پروتئین orf1ab کروناویروس SARS-CoV-2 استفاده گردید.

یافته های پژوهش:

 ویروس SARS-CoV-2، 11 دومین حفاظت شده و از سویی، 11 ژن دارد. حضور دومین های NSP13 super family و SUD-M super family در ژنوم ویروس SARS-CoV-2، نشان دهنده توانایی و تلاش این ویروس برای پایداری بیشتر در محیط است. بر اساس مقدار عددی شاخص های dN/dS (036/1) و Tajima s D (39/4) برای orf1ab، شیب تغییرات در طول تکامل برای ژن orf1ab بسیار کند و عدم انتخاب جهت دار در تغییرات ویروس ها است. بر اساس بیشترین اثر متقابل میان پروتئین لینالول و پروتئین orf1ab (0/41-) و بیشترین دقت (172/0) و بر اساس کمترین سطح انرژی (Kcal/mol23/6-ΔG=) و بهترین ترکیب (Kcal/mol18/1340-Full Fitness=) میان ماده فیتوشیمیایی تیمول و پروتئین orf1ab، نتایج داکینگ مولکولی نشان داد که هم پروتئین لینالول و هم ماده تیمول بر پروتئین orf1ab پیوند گردیده و مانع فعالیت آن خواهند شد.

بحث و نتیجه گیری:

 لینالول و تیمول بر فعالیت نداشتن پروتئین orf1ab ویروس SARS-CoV-2 موثر بوده اند، هرچند برای اثبات این قضایا، باید تست بالینی خاصیت درمانی لینالول و تیمول انجام و در صورت تایید، استفاده از آن پیشنهاد شود. ضمنا با بررسی شاخص dN/dS، شاخص D و ارزیابی سینگلتن ها، دومین ها و مناطق حفاظت شده همه ویروس ها مشخص شد که ویروس SARS-CoV-2 نمی تواند ساختگی باشد.