مما يتكون الفيروس
الفيروس هو عامل معدي لا يمكنه التكاثر إلا داخل مضيف حي، والفيروسات قادرة على التسبب في الإصابة بمجموعة متنوعة من الكائنات الحية، بما في ذلك البكتيريا والنباتات والحيوانات. تتميز الفيروسات بصغر حجمها لدرجة أنها لا يمكن رؤيتها إلا بواسطة المجهر، وتتألف من جينوم فيروسي أو مادة جينية مغلفة بغلاف بروتيني بسيط، وفي بعض الفيروسات يحيط الغلاف البروتيني بغشاء يسمى المغلف. تختلف الجينومات الفيروسية بشكل كبير ويمكن أن تكون مكونة من DNA أو RNA
تكوين الفيروس
تتفاوت الفيروسات في تركيبها، ويتألف جسم الفيروس من الحمض النووي الريبوزي أو الحمض النووي الريبوزي المكتنز داخل غلاف بروتيني واق يسمى الكبسيد، ويمكن أن يختلف شكل الكبسيد من نوع فيروس إلى آخر، ويتألف الكبسيد من البروتينات التي تم تشفيرها بواسطة الجينات الفيروسية داخل جينومه
ويعمل شكل الكابسيد كأساس لتصنيف الفيروسات ، وتتجمع البروتينات المشفرة فيروسيًا ذاتيًا لتشكيل الكابسيد ، وتحتوي بعض الفيروسات على غلاف من الدهون الفوسفورية والبروتينات ، ويتكون المغلف من أجزاء من غشاء خلية المضيف ، ويحيط الغلاف البروتيني الفيروس ليساعد على حماية الفيروس من الجهاز المناعي للمضيف ، وقد يحتوي الغلاف أيضًا على جزيئات مستقبلات يمكنها الارتباط بالخلايا المضيفة ، وهي تسهل على الفيروس إصابة الخلايا ويتكون الفيروس بشكل عام من ثلاث أجزاء وهم:
الكابسيد
الكابسيد هو غلاف البروتين الذي يحيط بالحمض النووي مع حمضه النووي المرفق ويطلق عليه nucleocapsid ، وتتكون هذه القشرة من بروتين منظم في وحدات فرعية تعرف ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالحمض النووي وتعكس تكوينه ، إما حلزون على شكل قضيب أو كرة مضلعة الشكل ويكون للكابسيد ثلاث وظائف:
- يحمي الحمض النووي من الهضم باستخدام الإنزيمات.
- يحتوي على مواقع خاصة على سطحه تسمح للفيريون بالارتباط بالخلية المضيفة.
- تحتوي البروتينات على مكونات تمكن الفيروس من اختراق غشاء الخلية المضيفة، وفي بعض الحالات، يقوم الحمض النووي المعدي بحقن السيتوبلازم الخلوي، وفي ظروف مناسبة، يتمكن الحمض النووي الريبي الفيروسي من تجميع جزيئات البروتين لتشكل قفيصة فيروسية وظيفية ومعدية.
الغلاف
تحتوي العديد من أنواع الفيروسات على غلاف بروتين سكري يحيط بالطبقة النوكليوكابسيد ، ويتكون المغلف من طبقتين من الدهون تتخللها جزيئات بروتينية طبقة ثنائية البروتين الدهني وقد يحتوي على مادة من غشاء الخلية المضيفة وكذلك من أصل فيروسي ، ويحصل الفيروس على جزيئات الدهون من غشاء الخلية أثناء عملية التبرعم الفيروسي ومع ذلك ، يستبدل الفيروس البروتينات الموجودة في غشاء الخلية ببروتيناته الخاصة ، مما يخلق بنية هجينة من الدهون المشتقة من الخلايا والبروتينات المشتقة من الفيروسات وتطور العديد من الفيروسات أيضًا طفرات مصنوعة من البروتين السكري على مظاريفها التي تساعدها على الارتباط بأسطح خلوية معينة.
الحمض النووي
كما هو الحال في الخلايا ، يشفر الحمض النووي لكل فيروس المعلومات الجينية لتخليق جميع البروتينات ، وفي حين أن الحمض النووي مزدوج الشريطة مسؤول عن ذلك في الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة ، إلا أن مجموعات قليلة فقط من الفيروسات تستخدم الحمض النووي ، وتحافظ معظم الفيروسات على جميع معلوماتها الجينية باستخدام الحمض النووي الريبي أحادي الشريطة ، وهناك نوعان من الفيروسات القائمة على الحمض النووي الريبي ، في معظم الحالات ، يُطلق على الحمض النووي الريبي الجينومي اسم حبلا زائد لأنه يعمل بمثابة مرسال RNA للتخليق المباشر (الترجمة) للبروتين الفيروسي ، ومع ذلك فإن القليل منها لديه خيوط سلبية من RNA ، في هذه الحالات ، يحتوي الفيريون على إنزيم يسمى بوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي (إنزيم النسخ) ، والذي يجب أن يحفز أولاً إنتاج الحمض النووي الريبي المرسال التكميلي من الحمض النووي الريبي الجينومي قبل أن يحدث تخليق البروتين الفيروسي.
انواع الفيروسات
الفيروسات الحلزونية
تتكون الكبسولات الحلزونية من نوع واحد من وحدات البروتين الفرعية التي تكون مكدسة حول محور مركزي لتشكيل هيكل حلزوني. قد يكون اللولب مجوفا في المركز، مما يجعله يشبه أنبوبا فارغا، وتنتج هذه الترتيبات فيروسات شبيهة بالأعواد أو الخيوط. فيروس موزاييك التبغ (TMV) هو أحد الأمثلة الأكثر شهرة على الفيروسات الحلزونية، وعلى الرغم من أن قطرها قد يكون صغيرا جدا، إلا أن بعض الفيروسات الحلزونية يمكن أن تكون طويلة جدا.
الفيروسات الايكوساهدرا
يعطي تناظر الغلاف البروتيني لفيروس إيكوساهدرا مظهرًا كرويًا عند تكبيره ، ولكن الوحدات الفرعية للبروتين في الواقع مرتبة في نمط هندسي منتظم ، والشكل العشري هو الطريقة الأكثر فاعلية لإنشاء بنية صلبة من نسخ متعددة من بروتين واحد ، ويستخدم هذا الشكل لأنه يمكن بناؤه من وحدة بروتين أساسية واحدة تُستخدم مرارًا وتكرارًا ، وهذا يوفر مساحة في الجينوم الفيروسي.
الفيروسات المعقدة
تتمتع الفيروسات المعقدة بغلاف بروتيني غير حلزوني تماما، وقد تحتوي على هياكل إضافية مثل ذيول بروتينية أو جدار خارجي معقد، وتتجمع وحدات البروتين الفيروسية ذاتيا في الغلاف البروتيني، ومع ذلك، يرمز الحمض النووي للفيروسات المعقدة أيضا للبروتينات التي تساعد في تكوين الغلاف الفيروسي، ولدى العديد من الفيروسات ذات الشكل المعقد رؤوسا عشرية الأوجه مرتبطة بذيل حلزوني، وقد يحتوي الذيل على صفيحة قاعدية مصنوعة من ألياف بروتينية، وبعض الفيروسات المعقدة لا تحتوي على ألياف ذيلية.
الفيروسات المغلفة
يستطيع بعض الفيروسات أن تحيط نفسها بجزء من غشاء خلية المضيف، ويمكن للفيروس أن يستخدم إما الغشاء الخارجي للخلية المضيفة أو الغشاء الداخلي مثل الغشاء النووي أو الشبكة الإندوبلازمية، وبهذه الطريقة يكتسب الفيروس طبقة ثنائية خارجية مكونة من الدهون تسمى الغلاف الفيروسي، ويتم تشكيل هذا الغلاف بواسطة بروتينات مشفرة من كل من الجينوم الفيروسي والجينوم المضيف، وعلى الرغم من ذلك، يتم إمداد الغلاف الدهني وأي كربوهيدرات موجودة بالكامل من الخلية المضيفة، والأنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية يعتبران فيروسات مغلفة
يمكن أن يمنح الغلاف الفيروسي الفيروس بعض المزايا مقارنة بالفيروسات الأخرى. على سبيل المثال، لديهم حماية أفضل من جهاز المناعة والإنزيمات وبعض المواد الكيميائية لدى المضيف. ويمكن أن تحتوي البروتينات الموجودة في الغلاف على البروتينات السكرية، التي تعمل كمستقبلات. وتسمح هذه المستقبلات للخلايا المضيفة بالتعرف على الفيروسات والربط بها، مما يسهل امتصاص الفيروس في الخلية. تعتمد معظم الفيروسات المغلفة على أغلفتها لاختراق الخلايا. ومع ذلك، بسبب احتواء الغلاف على الدهون، يصبح الفيروس أكثر عرضة للتثبيط بواسطة العوامل البيئية مثل المنظفات التي تعطل الدهون.
كيف يصيب الفيروس الخلية
تبدأ عملية تكاثر الفيروس عندما يصيب الفيروس مضيفه عن طريق الالتصاق بالخلية المضيفة واختراق جدار الخلية أو الغشاء، ويكون جينوم الفيروس غير مغلف بالبروتين ويتم حقنه في الخلية المضيفة، ثم يختطف الجينوم الفيروسي آلية الخلية المضيفة، مما يجبرها على تكرار الجينوم الفيروسي وإنتاج بروتينات فيروسية لصنع غلاف جديد بعدها، يتم تجميع الجزيئات الفيروسية في فيروسات جديدة، وتنفجر الفيروسات الجديدة من الخلية المضيفة خلال عملية تسمى التحلل، والتي تقتل الخلية المضيفة وتأخذ بعض الفيروسات جزءا من غشاء الخلية أثناء عملية التحلل لتشكيل مظروفا حول الغلاف.