سارس (جين)

يُعدّ كلٌّ من SARS وإنزيم سينثيتاز سيريل-tRNA السيتوبلازمي جينًا بشريًا وإنزيمًا مُشفَّرًا له، على التوالي. ^{[ 4 ] [ 5 ]} ينتمي SARS إلى عائلة tRNA من الفئة الثانية من الأحماض الأمينية، ويوجد لدى جميع البشر؛ ويشارك إنزيم سينثيتاز سيريل-tRNA المُشفَّر له في ترجمة البروتين ، وهو مُرتبط بالعديد من نظائره في البكتيريا والخميرة. ^{[ 5 ]}

ارتبطت الطفرات في فيروس سارس بالعديد من الحالات، بما في ذلك متلازمة هوبرا . ^{[ 6 ]}

منذ ستينيات القرن الماضي، وُصفت إنزيمات سينثيتاز سيريل-tRNA في أنواع مختلفة من حقيقيات النوى، وذلك من خلال التحليلات البيوكيميائية والبنيوية. ^{[ 7 ] [ 8 ]} ولم يتم عزل فيروس سارس البشري والمنتج الإنزيمي الخاص به والتعبير عنه في بكتيريا الإشريكية القولونية إلا في عام 1997 على يد فريق من المختبر الأوروبي للبيولوجيا الجزيئية في فرنسا. ^{[ 4 ]}

يقع جين SARS البشري على السلسلة الموجبة من الكروموسوم 1، من الزوج القاعدي 109213893 إلى الزوج القاعدي 109238182. ^{[ 9 ]}

يتكون إنزيم سيريل-ترنا سينثيتاز من 514 حمضًا أمينيًا، ويبلغ وزنه 58777 دالتون. ^{[ 10 ]} وهو موجود على شكل ثنائي متجانس من وحدتين فرعيتين متطابقتين، حيث يرتبط جزيء الترنا عبر الثنائي عن طريق التشابه. ^{[ 11 ]} ويحتوي على نطاقين متميزين:

• نواة حفزية ^{[ 9 ]}
• امتداد طرفي N لربط السيرين مكون من 3 أزواج قاعدية ^{[ 9 ]}

يشارك إنزيم "SARS" وناتجه الإنزيمي، سيريل-tRNA سينثيتاز، في عملية ترجمة البروتين؛ حيث يحفز سيريل-tRNA سينثيتاز تحديدًا نقل L-سيرين إلى tRNA (Ser). ^{[ 12 ]} يتعرف الإنزيم السيتوبلازمي على نوع tRNA الخاص به ويرتبط به بدرجة عالية من التخصص، مما يسمح بالتفاعل الدقيق بين الكودونات ومضادات الكودونات المتناظرة على mRNA وtRNA أثناء ترجمة البروتين. ^{[ 4 ]}

كما هو الحال مع العديد من الطفرات التي تؤثر على ترجمة البروتين، ^{[ 13 ]} فقد ثبت أن الطفرات في مجموعة جينات السارس تسبب مجموعة من الأمراض، مثل فرط حمض يوريك الدم، والقلاء الاستقلابي، وارتفاع ضغط الدم الرئوي، والفشل الكلوي التدريجي في مرحلة الرضاعة؛ وتُعرف هذه الحالات مجتمعة باسم متلازمة هوبرا. ^{[ 6 ]}

In these cases, the SARS gene (in particular, "SARS2") undergoes a missense mutation, which results in a complete lack of acetylated seryl-tRNA synthetase and a severely reduced amount of non-acetylated enzyme.^[6] This results in the ineffective or complete inability of L-serine to be transferred to its cognate tRNA, resulting in incomplete protein translation and folding. The impacts appear to only reach a phenotypic pathology in certain high energy expenditure cells, such as renal cells and lung tissue. It has been suggested that the residual activity of the SARS2 gene allows most other tissues to avoid cytopathic symptoms, however, is unable to protect high-energy requirement cells from damage.^[6]

The prevalence of SARS mutations resulting in HUPRA syndrome are incredibly rare, with less than 1 in 1,000,000 babies born with the condition.^[14] A Palestinian community in the Greater Jerusalem region appears to have a much higher incidence of the mutation, potentially due to a common ancestor.^[6]