ژنوم کامل بعضی از ویروس‌ها مانند آنفولانزا از چند بخش مجزا تشکیل شده است. شبیه‌سازی گروهی از دانشمندان نشان می‌دهد، بر خلاف تصور عمومی جاذبه بین بخش‌های ناهمسان باعث تکامل ویروس نیست بلکه دلیل آن دافعه میان بخش‌های همسان است.

آنفولانزا و چند ویروس‌ دیگر ژنوم تقسیم‌شده دارند؛ هر قسمت رشته‌ای از RNA است که برای یک پروتئین مشخص کدشده. ویروس‌های جدیدی که از کپی‌های فراوان ژنوم در یک سلول آلوده شکل می‌گیرند، باید یکی از انواع قسمت‌ها را (بدون تکرار) جمع‌آوری کنند تا آلوده‌سازی سلول‌های دیگر ادامه یابد. بنابراین اگر درک کنیم چگونه قسمت‌های گوناگون یکدیگر را شناسایی می‌کنند تا ژنوم کاملی حاصل شود، داروهای ضدویروس جدیدی ساخته خواهند شد. سرگی ونف (Sergey Venev) و کنستانتین زلدویچ (Konstantin Zeldovich) در دانشگاه پزشکی ماساچوست از مدل آماری ساده‌ای استفاده می‌کنند تا کارامدترین سازوکار تشخیص قسمت را برای جلوگیری از تکرار مواد ژنتیکی پیش‌بینی کنند.

ونف و زلدویچ از الگوریتم مونت کارلو برای شبیه‌سازی تکامل آنفولانزای A استفاده کردند – ویروسی که ژنوم آن هشت قسمت و بیش از ۵۰۰۰ نسل دارد. فرض اولیه این بود که هر کدام از هشت قسمت RNA وابستگی تصادفی با خود و دیگر هفت قسمت دارند. در هر نسل جدید از ویروس، قسمت‌ها امکان تغییر داشتند اما تنها در صورتی که این تغییرات، احتمال وجود دقیقا هشت قسمت یکتا را در ویروس دختر افزایش دهد.

پژوهشگران دریافتند که قسمت‌های همسان به نحوی تحول می‌یابند که یکدیگر را دفع‌ می‌کنند – این نتیجه شگفت‌آور است زیرا عموما گفته می‌شود که جاذبه بین قسمت‌های ناهمسان است که کامل بودن ژنوم را تضمین می‌کند. تنها مطالعه ساختاری با تفکیک بالا از ‌ژنوم‌های ویروسی می‌تواند سازوکار درست شناسایی قسمت را آشکار نماید اما کار ونفو و زلدویچ کاربرد جالبی از فیزیک آماری را در زیست‌شناسی تکاملی نشان می‌دهد.

منبع: Like Prefers Like, Except in a Virus

مرجع: Segment Self-Repulsion is the Major Driving Force of Influenza Genome Packaging