كيف تغير الفيروسات و البروتينات وظائف الخليه

الطفيليات الإلزامية الصغيرة هي الفيروسات ونتيجة لذلك، وضعت استراتيجيات متطورة للاستفادة من وظائف الخلايا المضيفة لإنشاء بيئة مناسبة لتكرار نفسها، وهناك سمة مشتركة لمعظمها – إن لم يكن جميعها – وهي عائلات الفيروسات البشرية وغير البشرية التي ترتبط بتفاعلها مع النواة.

النواة هي مجال نووي يحتوي على العديد من الوظائف المتعددة، فبالإضافة إلى دورها المعروف في التكاثر الحيوي الريبوسوم، تلعب النواة العديد من الوظائف الأخرى الهامة، كما تحدث تغييرات مهمة فيها أثناء العدوى الفيروسية.

تغييرات النواة في العدوى الفيروسية

خلال العدوى الفيروسية، تتوطن العديد من المكونات الفيروسية في النواة، وتتم إعادة توزيع بروتينات النواة المضيفة في أجزاء أخرى من الخلية أو تعديلها، وتصل البروتينات الخلوية غير النووية إلى النواة.

يستعرض هذا النظرة العامة التفاعلات التي تم الإبلاغ عنها بين النواة وبعض الأسر الفيروسية البشرية أو الحيوانية التي قادرة على إنشاء عدوى مستترة أو مفتعلة، ويتم اختيارها بناءً على تفاعلاتها المعروفة مع النواة والأنشطة النووية، وعلاقتها بتكرار الفيروس و/أو طريقة تطور المرض.

تعد الفيروسات طفيليات إلزامية صغيرة، وتحتاج إلى تحويل بعض الأجهزة الخلوية لتكرار نسخها، ولذلك طورت استراتيجيات متطورة للاستفادة من وظائف الخلية المضيفة وتثبيط آلياتها الدفاعية الداخلية والفطرة لتحقيق دورة تكرارها بفعالية.

غالباً ما ترتبط العدوى الفيروسية بأمراض معينة تؤثر على واحد أو عدة أعضاء أو أنسجة، وبعضها يمكن أن يؤدي إلى وفاة المضيف. وبناءً على ذلك، فإن دراسة التفاعل بين الفيروسات والخلايا مفيدة للغاية، ليس فقط لفهم خصائص الفيروسات ولكن أيضاً للحصول على رؤية أفضل لوظائف الخلية.

آليات خروج و دخول البروتينات الفيروسية

غالبا ما لا يتم توطين البروتينات الفيروسية في النواة، وفي بعض الأحيان يكون من الصعب تصوره. تم الكشف عن التوطين النووي أو تعزيزه في بعض الأحيان عن طريق إدخال عمليات الحذف في نطاقات البروتين، ويشير هذا إلى أن الإشارات المشاركة في الاستهداف النووي قد تم حجبها بواسطة نطاقات أخرى، أو أن التوطين التحت خلوي يقتصر على بعض الأشكال المختلفة.

يكون ذلك واضحًا بشكل خاص لبعض أنواع البروتينات التي توجد في كثير من الفيروسات بشكل طبيعي في الأشكال غير الناضجة والناضجة الناتجة عن انشقاق نطاقات طرفية N أو C.

– على سبيل المثال تم العثور على البروتينات الأساسية من HCV و التي عادة ما تكون موضعية بشكل رئيسي في السيتوبلازم حيث يرتبط مع الشبكة الإندوبلازمية وقطرات الدهون ، كما إن البروتين SARS-COV N موضعي أساسا في سيتوبلازم الخلايا المصابة ولكن يمكن تصورها في النواة ، وخاصة في النواة.

دور تفاعلات الفيروسية مع النيكل أو المكونات النووية

السبب وراء عدم وضوح البروتينات الموجودة في فيروسات الحمض النووي الريبوزي السيتوبلازمي التي تتوطن في النواة غير معروف حاليا، ويمكن اقتراح عدة فرضيات غير محددة، وأولا يمكن اعتبار هذه الظاهرة كدفاع خلوي فطري يهدف إلى استرجاع البروتينات الفيروسية بعيدا عن السيتوبلازم حيث يحدث تكاثر الفيروس والتجمع.

مع ذلك، هذه الفرضية لا تتوافق مع الملاحظة التي تقول بأن البروتينات الفيروسية عادة ما لا يتم عزلها بشكل دائم في النواة، وأن مرورها عبر هذه الحجرة النووية هو عملية ديناميكية للغاية.

بالإضافة إلى ذلك، قد تكون كمية البروتينات الفيروسية الموجودة في النواة منخفضة جدًا، وبالتالي لا تتوافق مع آلية فعالة لمكافحة الفيروسات، وبدلاً من ذلك، قد يكون المرور عبر النواة طريقة تسمح للخلية بتعديل البروتينات الفيروسية وتثبيتها.

بروتينات القفيح في معظم فيروسات الرنا ليست مجرد عوامل هيكلية تساهم في تجميع الفيريون، بل هي أيضا بروتينات تنظيمية متعددة الوظائف تشارك في العمليات الحرجة مثل التحكم في انقسام الخلية والاستماتة. ومع ذلك، تتعارض هذه الفرضية مع الملاحظة التي تشير إلى أن تفاعل البروتينات الفيروسية مع النواة قد ثبت أنه مهم لتكرار الفيروس في العديد من الحالات.

البكتيريا و المستضدات الفيروسية

يمكن تعبير بروتينات الفيروسات (أو المناطق المناعية الخاصة بها) التي تصيب المضيف مباشرة، عن طريق زرع الحمض النووي المشفر للمستضد الوقائي للفيروس، في منطقة معينة من جينوم البكتيريا أو في أحد البلازميدات التابعة لها. ويتم ترميز هذا الحمض النووي ليحتوي على بروتين سطحي مميز، ولكن تتطلب هذه العملية عدم تعارض البروتين الفيروسي الزائد مع نقل أو استقرار أو وظيفة البروتين الجرثومي، ويمكن للبكتيريا بعدها أن تتكاثر وتعرض القمة اللاصقة الفيروسية لجهاز المناعة للمضيف.

تعتبر البكتيريا المعوية التي تتكاثر بشكل طبيعي في القناة الهضمية أفضل ناقل لتقديم حماية من الفيروسات المعوية الخبيثة إلى الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالأمعاء، ويتم تقييم سلالات موهنة من E. coli والسالمونيلاspp. لتحصينها ضد مسببات الأمراض المعوية، و/أو لتحفيز المناعة المخاطية.