SaPI

جزر SaPI ( جزر ضراوة المكورات العنقودية الذهبية   ) هي عائلة من العناصر الجينية المتحركة التي يبلغ طولها حوالي 15 كيلوبايت ، وتتواجد في جينومات الغالبية العظمى من سلالات المكورات العنقودية الذهبية . ^{[ 1 ] [ 2 ]} ومثل العاثيات ، يمكن نقل جزر SaPI إلى الخلايا غير المصابة والاندماج في كروموسوم الخلية المضيفة. ولكن على عكس الفيروسات البكتيرية، يتم تحريك جزر SaPI المندمجة عن طريق إصابة الخلية المضيفة بعاثيات "مساعدة" (قد تتطلب بعض جزر SaPI عاثيات مساعدة محددة للتحريك، على الرغم من أن عاثية المكورات العنقودية 80 ألفا يبدو أنها تحرك جميع جزر SaPI المعروفة). تستخدم البكتيريا المضيفة جزر SaPI لاستغلال دورة تكاثر العاثيات لنقل جيناتها الخاصة، كما أنها تثبط تكاثر العاثيات في هذه العملية. ^{[ 2 ]}

يمكن أن تصيب عناصر SaPI العديد من السلالات المقاومة للعاثيات، ويمكن نقلها بسهولة إلى بكتيريا الليستيريا المستوحدة على الرغم من أن عاثيات المكورات العنقودية لا تستطيع النمو في خلايا الليستيريا. ^{[ 3 ]} توجد عناصر SaPI بشكل غير متكرر في أنواع أخرى من المكورات العنقودية، ولكن العناصر الشبيهة بـ SaPI شائعة ومنتشرة على نطاق واسع في أنواع أخرى من المكورات موجبة الجرام . ^{[ 4 ]}

يُحافظ على الحمض النووي لـ SaPI في حالة شبيهة بالبروفاج تحت سيطرة مثبط رئيسي، ويُحفز على الاستئصال والتضاعف بواسطة عاثيات مساعدة تُشفّر بروتينات تُعاكس مثبط SaPI . [ ^{5 ] تُحفز} مجموعة من SaPIs بواسطة SaPIs أخرى مُتواجدة معها، والتي يجب أن تُحفز أولًا بواسطة عاثيات مساعدة، مما يُنشئ سلسلة تفاعلات ثلاثية الاتجاه. ^{[ 6 ]} بالنسبة لمعظم SaPIs، بعد التضاعف، يُعبأ الحمض النووي لـ SaPI المتسلسل بواسطة آلية التعبئة الرأسية ، باستخدام وحدة فرعية صغيرة من التيرميناز (TerS) مُشفّرة بواسطة SaPI ^{[ 7 ]} في جسيمات شبيهة بالعاثيات تُطلق بأعداد تقارب 10⁹ ^/ مل عن طريق التحلل المُحفز بالعاثيات. ^{[ 8 ]} اكتسبت مجموعة فرعية من SaPIs موقع cos وتستخدم TerS الخاص بالعاثية للتعبئة بواسطة آلية cos  . ^{[ 9 ]} تُصيب جزيئات SaPI المُحررة خلايا المكورات العنقودية الأخرى، حيث تحقن حمضها النووي الذي يندمج في موقع ارتباط كروموسومي مُحدد ^{[ 10 ]،} ويوجد منها 5 مواقع في المكورات العنقودية الذهبية . ^{[ 10 ]} ترتبط جزيئات SaPI وراثيًا بعائلة Siphoviridae ، وتحتوي على جينات مُرتبطة بالعاثيات تُمكّنها من الاندماج/الاستئصال، والتضاعف، والتعبئة. ^{[ 2 ]} تفتقر هذه الجزيئات إلى بروتينات العاثيات البنيوية وبروتينات التحلل، وتستخدم بروتينات العاثيات المُساعدة، التي تُعدّلها لتكوين قفيصات صغيرة تتناسب مع جينوماتها.

لم يقتصر تباينها التطوري عن سلفها الفيروسي الأولي على فقدان البروتينات البنيوية والتحللية فحسب، بل شمل أيضًا تطوير (أو اكتساب) عدة وسائل مختلفة لحجب تكاثر الفيروسات المساعدة جزئيًا. ^{[ 11 ] [ 12 ]} تُعدّ وظائف تداخل الفيروسات هذه مفيدة لكل من الخلية المضيفة، إذ أنها تحجب (جزئيًا) الافتراس بواسطة الفيروسات الخارجية، وللفيروسات المساعدة، إذ تمكّنها من مواكبة تكاثر الفيروسات المساعدة. على عكس تقنية كريسبر ، التي تدمر الفيروسات المُعدية ببساطة، وبالتالي تحجب تمامًا نقل الجينات الأفقي بوساطة الفيروسات، تُعدّ الفيروسات المساعدة عوامل رئيسية في نقل الجينات الأفقي المعتمد على الفيروسات، لأنها تحجب تكاثر الفيروسات جزئيًا فقط، كما أنها تغلف أجزاءً من الكروموسومات بالإضافة إلى جينوماتها الخاصة. ^{[ 13 ]}

تم اكتشاف عاثيات SaPI بناءً على حملها لجين سم متلازمة الصدمة التسممية-1، وهي المسؤولة بشكل فريد عن الصدمة التسممية العنقودية. كما تحمل هذه العاثيات سمومًا أخرى فائقة المستضدات، بالإضافة إلى عوامل ضراوة أخرى، من بينها مجموعة من الجينات التي تُمكّن سلالاتها المضيفة من تخثير بلازما دم حيوانات المزرعة . تُشفّر هذه الجينات أليلات مختلفة من إنزيم التخثر، وهو البروتين الرابط لعامل فون ويلبراند ، الذي يلعب دورًا في تحديد خصوصية المضيف الحيواني للمكورات العنقودية الذهبية . ^{[ 14 ]} يتم التعبير عن جينات السم والجينات المساعدة الأخرى بواسطة جينومات عاثيات SaPI المدمجة والمثبطة، كما هو الحال مع جينات السم في العاثيات الأولية المحولة.

تم تحويل أحد مثبطات ضراوة المكورات العنقودية الأصلية، وهو SaPI2، إلى عامل علاجي غير مضاد حيوي لعلاج العدوى بالمكورات العنقودية والليستيريا. ^{[ 15 ]} شمل هذا التحويل إزالة جميع جينات السموم وجينات الضراوة الأخرى ، وجينات تكوين الغلاف البروتيني، وإضافة جينات مضادة للبكتيريا، عن طريق الاستنساخ، بما في ذلك تلك التي تشفر CRISPR/cas9 مع فواصل تستهدف جينات كروموسومية محفوظة. تُسبب هذه الجينات انقسامًا قاتلًا في الحمض النووي المزدوج في البروتوسبيسر المستهدف . تشمل الحمولة البديلة CRISPR/dcas9 مع فواصل تستهدف وتثبط الجينات التي تنظم ضراوة البكتيريا، أو جين الليزوستافين ، وهو إنزيم قوي محلل للمكورات العنقودية. ^{[ 16 ]} يتم تعزيز إنتاج هذه الفيروسات SaPI2 المُحوَّلة، والمعروفة باسم الطائرات المُضادة للبكتيريا (ABDs)، بشكل كبير عن طريق حذف جين terS الخاص بالبروفاج المُساعد، بحيث يتم تغليف الحمض النووي ABD فقط. ^{[ 7 ]} تُعالج طائرات ABDs عدوى المكورات العنقودية المُستحثة تجريبيًا في الفئران، ويجري تطويرها بشكل أكبر للاستخدام السريري. ولمنع ظهور المقاومة، ستحتوي طائرات ABDs المُخصصة للاستخدام السريري المُحتمل دائمًا على وحدتين مُضادتين للبكتيريا على الأقل، تعملان بآليات مختلفة.