16.1: ما هي الفيروسات؟

نظره عامه

الفيروس عبارة عن جسيم معدي مجهري يتكون من جينوم الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي المحاط بقشرة بروتينية. إنه غير قادر على التكاثر من تلقاء نفسه: يمكنه فقط إنتاج المزيد من الفيروسات عن طريق دخول خلية واستخدام أجهزتها الخلوية. عندما يصيب الفيروس خلية مضيفة ، فإنه يزيل غلافها البروتيني ويوجه آلية المضيف لنسخ وترجمة مادته الجينية. تجمع الخلية المختطفة المكونات المتضاعفة الي الآلاف من السلالة الفيروسية ، والتي يمكن أن تمزق وتقتل الخلية المضيفة. ثم تستمر الفيروسات الجديدة في إصابة المزيد من الخلايا المضيفة.

لماذا دراسة الفيروسات؟

يمكن للفيروسات أن تصيب أنواعاً مختلفة من الخلايا: البكتيريا والنباتات والحيوانات. الفيروسات التي تستهدف البكتيريا ، والتي تسمى عاثيات بكتيرية (أو العاثيات) ، وفيرة للغاية. تركز الأبحاث الحالية على العلاج بالعاثيات لعلاج الالتهابات البكتيرية المقاومة للأدوية المتعددة لدى البشر. كما تتم دراسة الفيروسات التي تصيب النباتات المزروعة بشكل كبير لأن الأوبئة تؤدي إلى خسائر فادحة في المحاصيل وخسائر اقتصادية.

اكتشفت الفيروسات لأول مرة في القرن التاسع عشر عندما ابتلي محصول مهم اقتصادياً ، نبات التبغ ، بمرض غامض _ تم تحديده لاحقاً باسم فيروس موزاييك التبغ. للفيروسات الحيوانية أهمية كبيرة في كل من البحوث البيطرية والبحوث الطبية. علاوة على ذلك ، تكمن الفيروسات وراء العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان ، بدءاً من نزلات البرد ، وجدري الماء ، والهربس ، وانتهاءً بالعدوى الأكثر خطورة مثل الحمى الصفراء والتهاب الكبد والجدري.

بنية فيروس

تأتي الفيروسات في مجموعة متنوعة من الأشكال المتخصصة في مهاجمة الخلية المستهدفة. المكونان الرئيسيان لجميع الفيروسات هما الجينوم الفيروسي وغلافه البروتيني الواقي ، المعروف باسم كابسيد. يتكون الجينوم الفيروسي من الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي الفردي أو مزدوج الشريط ، وهو يشفر البروتينات التي تشكل الكابسيد. يُعرف الجينوم الفيروسي والكابسيد معاً باسم النوكليوكابسيد.

من السمات الفريدة للعديد من فيروسات حقيقيات النوى وجود غشاء فسفوليبيد ، يُعرف باسم الغلاف الذي يحيط بالكابسيد. ينشأ هذا الغلاف عادةً من أغشية الخلايا المضيفة المصابة سابقاً ، ولكن يمكن أن يشتمل أيضاً على بروتينات فيروسية (تسمى بروتينات الغلاف) مرتبطة به. أخيراً ، تحتوي بعض فيروسات الحيوانات على مجموعة من البروتينات المشفرة بالفيروس ، السلالة الفيروسية ، في الفراغ بين الغلاف والكابسيد.

العدوى الفيروسية

يمكن تقسيم دورة الحياة الفيروسية إلى الخطوات الخمس التالية: التعلق ، والدخول ، والنسخ المتماثل ، والتجميع ، والتحرير. تساعد البروتينات الموجودة على سطح الفيروس في التعرف على خلايا مضيفة معينة. تستخدم بعض الفيروسات هذه البروتينات السطحية للارتباط بمستقبلات الخلايا المضيفة وبدء الاستيعاب عن طريق الالتقام الخلوي ، بينما يمكن للفيروسات المحاطة بالمغلف أن تندمج مباشرة مع غشاء الخلية المضيفة.

لا تدخل بعض العاثيات إلى الخلية ؛ يقومون بحقن الجينوم (والإنزيمات الفيروسية) في الخلية المضيفة. بمجرد دخول الفيروس إلى الخلية ، يصبح غير مغطى ويوجه آلية الخلية المضيفة لنسخ وترجمة جينومها الفيروسي. تحزم الخلية المضيفة النسخ الجديدة من الجينوم الفيروسي في جزيئات فيروسية لتكوين ذرية. يمكن تخزين فيروسات النسل في الخلية المضيفة قبل إطلاقها أو تنبثق باستمرار من الخلية عن طريق التبرعم من غشاء الخلية. تصنف دورة العدوى الفيروسية على أنها تحللية أو مسببة للتحلل. في الدورة التحللية ، تنفجر الفيروسات الجديدة من الخلية المضيفة وبالتالي تقتلها. في الدورة المسببة للتحلل ، يتم دمج الحمض النووي الفيروسي في جينوم المضيف حيث يظل نائماً ويتم نسخه في كل مرة تتكاثر فيها الخلية المضيفة.

الفيروس هو بنية تحمل موادها الجينومية على شكل حمض نووي ريبي أو حمض نووي لتغزو وتتكرر داخل خلية مضيفة بعد أن ترتبط الفيروس بالمستقبلات السطحية على الخلية المضيفة تدخل وتتفكك بسرعة لتفك بذلك شيفرة المواد الجينية في حالة فيروسات الحمض النووي يوجه الحمض النووي الفيروسي بروتينات استنساخ الخلايا المضيفة لتركيب نسخ جديدة من الجينوم الفيروسي والتي يجري نسخها وترجمتها بعد ذلك في البروتينات الفيروسية أخيرًا يعيد المضيف تجميع هذه المكونات الفيروسية في ذرية سامحة لجُسيم فيروس واحد بإنتاج ألف أخرى الأمر الذي يؤدي غالباًإلى موت الخلية المضيفة