درمان سل با دستکاری نوعی ژن که در انسان وجود ندارد

انسان موفق شده است بسیاری از بیماری‌ها را درمان کند، اما هنوز بعضی از بیماری‌‌ها درمان قطعی ندارند. 15 درصد از 9.6 میلیون نفر مبتلا به سل در سال 2014 جان باخته‌اند. تیفوس در دوره‌های مختلف در طول تاریخ، با عواقب مرگبار شیوع پیدا کرده است. تب منقوط کوه‌های راکی همواره یک تهدید جدی در شمال و جنوب آمریکا بوده است. سینه‌پهلو در همه‌جای دنیا شایع است.
نقطه‌ی اشتراک همه‌ی این بیماری‌ها در توانایی دفع آنتی‌بیوتیک‌ها و ادامه‌ی تولید مثل، از طریق مسیر مولکولی مبهمی که باعث تولید تیمین می‌شود، است. تیمین یک بلوک ساختمان DNA است که باکتری برای زنده ماندن و تولید مثل به آن احتیاج دارد.
محققان دانشگاه آیووا چگونگی شیوع این بیماری‌ها را به کمک ژنی به نامthyX ، که در بدن انسان وجود ندارد، آنزیم خاصی را وادار به تولید تیمین کردند. در یک مقاله آنلاین که 28ام ژانویه در مجله ساینس منتشر شده، شیمیدان‌های آیووا هر مرحله را با زنجیره‌ای از واکنش‌های شیمیایی به تعدادی زیرگروه تقسیم کردند. آن‌ها نشان دادند نقش thyX و آنزیم مربوط به آن در چرخه‌ی تولیدمثل DNA بیماری را نشان دادند.
این کشف می‌تواند زمینه‌ی ساخت آنتی‌بیوتیک‌های غیرسمی باشد که به جای روش فعلی که میلیون‌ها ترکیب دارویی را به امید پیدا کردن داروی مؤثر هر بیماری آزمایش می‌کنند، فقط واکنش شیمیایی thyX را متوقف می‌کنند.
آمنون کوهن، استاد شیمی دانشگاه آیووا و نویسنده‌ی مقاله می‌گوید: « ما اطلاعات زیادی در مورد این عوامل بیماری‌زا داریم، اما نمی‌دانستیم که چگونه آنزیم همراه آن‌ها باعث تسریع واکنش سنتز DNA - می‌شود. ما قصد داریم مراحل اصلی تولید تیمیدیلات با کاتالیزگر آنزیم کد‌گذاری‌شدهthyX را در سطح مولکولی نشان دهیم.»
دانشمندان ژن thyX را برای اولین بار زمانی کشف کردند که دیدند باکتری‌های گرمادوست (موجودات باستانی که در دما و فشار بالا در اطراف منافذ اعماق اقیانوس می‌کنند) قادر به تولید تیمین هستند در حالی که به نظر می‌رسید که ژن‌ها عامل تولید آن‌ها نبودند. در سال 2002، گروه تحقیقاتی در فرانسه این ژن‌ها را یافتند و آ‌ن‌ها را thyX نامیدند - ژن به نظر می رسید به تولید تیمین شبیه به thyA ژن انسان اما به طور جداگانه تکامل یافته بود.
تیم کوهن با کمک گروه رزونانس مغناطیسی هسته‌ای دانشگاه آیووا واکنشی واسطه با کاتالیزگر FDTS (آنزیمی رمزنگاری شده توسط thyX) شناسایی کردند. سپس با مقایسه‌ی آن ‌با واکنش‌ آنزیم‌های بدن ‌انسان، آن‌ها دریافتند که مسیرهای منتهی به تیمین‌ها کاملا متفاوتند. آنزیم‌های بدن انسان توسط ژن‌های folA و thyA کدگذاری شده، و مسیر کاتالیزوری آن‌ها شامل یک پیوند کووالانسی است که یکی از واکنش‌دهنده‌ها را فعال می‌کند، و پیوند مستقیمی بین دو واکنش‌دهنده‌ی دیگر می‌شود.FDTS رمزنگاری شده توسط thyX ، هیچ پیوندی با واکنش‌دهنده نداده و فرآیند شیمیایی را از طریق یک سیستم آنزیمی (فلاوین) انجام می‌دهد.
کوهن می‌گوید: « در واقع، هیچ شباهتی بین سازوکار کلاسیک و سازوکار جدید در انسان، وجود ندارد. »