الفيروسات Viruses

عوامل اصابة صغيرة (20 – 300 نانومتر)، تفتقد للعديد من مقومات الخلايا الحية ومنها عدم قابليتها على القيام بمعظم الفعاليات الحيوية ولكن عندما تصيب الخلايا تكتسب هوية الكائنات الحية ، تحوي أحد الحوامض النووية DNA او RNA وبتشكيلات مختلفة فقد تكون مزدوجة اشرطة dsRNA او مفردة ssRNA ولكن توجد فيروسات مفردة اشرطة (ssDNA) DNA او مزدوجة dsDNA محاطة بغلاف بروتيني يسمى القفيصة Capsid، وبعض الفيروسات تكون محاطة بغشاء دهني مكتسب من الخلايا التي تصيبها. وتسمى وحدة الأصاب Virion، والفيروسات متطفلة اجبارية.

وتكون الفيروسات متخصصة في الخلايا التي تصيب مثل الخلايا الحيوانية او النباتية وكذلك تصيب الأحياء المجهرية وتحوي المعلومات الوراثية اللازمة لتوجيه وبرمجة مكائن الخلايا المصابة لتخليق الجزيئات اللازمة لتخليق الفيروسات الجديدة.

وتكثر الفيروسات في بيئات مختلفة ولعلها أكثر العوامل الموجودة في البحار إذ تصل أعدادها الى البلايين لكل لتر، ويعتقد أنها تصيب كل الأحياء الموجودة في البيئة البحرية وتؤدي الى تحللها مما يؤدي الى اعادة اغناء البيئة البحرية بالمواد الغذائية وبالتالي تؤثر على العديد من العمليات البيئية المهمة في البحار، ولذلك يمكن إجمال تأثيرها :

1 - تدوير المواد الغذائية.

2-   التأثير على أنظمة التنفس بالنسبة للإحياء الموجودة في البيئة البحرية وعمليات نقل الطاقة.

3- التأثير على حجم الجزيئات في مياه البحر ومعدلات ترسبها.

4- تزيد من التنوع الحيوي للإحياء البحرية مثل الطحالب والبكتريا.

5- تؤثر على توزيع الاحياء في البيئة البحرية.

6- تسيطر على عمليات عنفوان الطحالب Algal bloom.

أصل الفيروسات

هناك عدة نظريات تبحث في أصل الفيروسات ومنها

• يعتقد أنها جزء من الحوامض النووية RNA او DNA للخلايا المضيفة انفصلت وأصبحت قادرة على التضاعف الذاتي وتطورت بشكل مستقل.
• النظرية الاخرى يعتقد ان الفيروسات تمثل أشكال او بقايا للطفيليات التي توجد داخل الخلايا والحقيقة لا يوجد أدلة ان الفيروسات اشتقت من البكتريا.

 تصنيف الفيروسات

هناك بعض المواصفات التي يعتمد عليها في تصنيف الفيروسات ولكن هذه الصفات ليست كلها موجودة لكل مجموعة، وعملية التصنيف للفيروسات متغيرة ولكن في الآونة الأخيرة تم اعتماد توالي القواعد النيتروجينية في جينوم الفيروس Genome sequence. وهذه تحتاج الى قواعد معلوماتية Databases التي يمكن ان تساعد في تصنيف الفيروسات المكتشفة حديثا. والطرق التقليدية المستعملة في التصنيف :

1. الصفات المظهرية الخارجية للفيروس مثل الحجم والشكل ونوع التناظر بين أجزائه ووجود أو غياب الغشاء الدهني ووحداته Peplomers.
2. صفات جينوم الفيروس مثل نوع الحامض النووي هل هو RNA ام DNA، وحجم الجينوم مقاسا بالكيلو زوج قاعدة (Kilo base pair). ونوع الاشرطة هل هي مفردة ام مزدوجة، حلقية ام مفتوحة هل ان الشريط هو + ام - أي احتواء الفيروس على أنزيم الكوثرة (RNAP) RNA. وعدد قطع الجينوم وحجمها، ومحتوى الجينوم من القواعد النتروجينية (الكوانين والسيتوسين) G+C.
3. تركيب الجينوم وطريقة تضاعفه مثل تركيب الجينات وعدد ومواقع ORFs (Open Reading frames). وطرق التضاعف مثل نمط الانتساخ Transcription، والترجمة ومواقع تجميعها في الخلايا المضيفة اي تجميع جزيئات الفيروس وتجميع البروتينات الخاصة به وانطلاق الفيروسات بعد تعبئة الجينومات الكاملة في الأغلفة البروتينية.
4.  تستعمل بعض الصفات الخاصة مثل وجود العناصر المتكررة ووجود 5' terminal cap او وجود البروتينات المرتبطة بالنهائية 5' وكذلك وجود 3'-terminal poly.
5. الصفات الفيركيمياوية للفيروس مثل الكتلة الجزيئية والكثافة الطفولية Buoyant density وكذلك الثباتية بالحرارة والرقم الهيدروجيني وحساسيتها للعوامل الكيمياوية والفيزياوية وخاصة الايثر.
6. صفات بروتينات الفيروس وتشمل عدد وحجم الوحدات وكذلك وظيفة البروتينات التركيبية وغير التركيبية. وفي هذا المجال يستعمل توالي الحوامض الأمينية فيها والتغيرات التي تطرأ عليها مثل التسكر (اضافة السكريات)، الفسفرة. إضافة الى دراسة وظائف بعض البروتينات الخاصة مثل إنزيم النسخ Transcriptase أو إنزيم النسخ العكسي Reverse Transcriptase.
7. دراسة الصفة المستضدية للفيروسات.
8. الصفات الحيوية مثل مدى المضايف التي يصيبها، طريقة الانتقال, علاقته مع الفيروسات والنواقل الاخرى، توليد الامراض، وتخصصه للانسجة او الانتحاء Tissue tropism.

Prions

من عوامل الاصابة التي تفتقد مقومات الحياة كما هو الحال مع الفيروسات. وتراكيبها تكون أجسام بروتينية قادرة على الاصابة لا تحوي على الحوامض النووية، وتسبب بشكل عام أمراض انحلال الجهاز العصبي المركزي ومنها مرض الرعاش Scrapie في الأغنام ومرض جنون البقر (BSE) Bovine spongiform encephalopathy. وأمراض اخرى قد تصيب الاسان منها (CJD) Creutzfeldt-Jacob disease ،Kuru وغيرها.

وتوجد بروتينات نظيرة في الإنسان Prp^c يشفر له بالـ DNA على الكروموسومات وهو من البروتينات السكرية بوزن جزيئي حوالي 33000 – 35000 دالتون يحوي على تراكيب خاصة في تركيبه مكونة من حلزونات – الفا (α – helix) حساسة للبروتيزات يتم التعبير عنها على سطوح الوحدات العصبية Neurons في الخلايا السليمة والخلايا المصابة، والنظير Isoform غير الطبيعي Pr p ^res وهو الذي ينتقل ويختلف عن النظير الطبيعي باحتوائه على تراكيب مخالفة هي High beta – sheets ويميل للتجمع مع بعضه وفي هذه الحالة لا يذوب في المنظفات ويكون أيضاً مقاوم للهضم بالبروتيزات جزئيا. ويعتقد انه يوجد بروتين آخر سمي البروتين X الذي يتدخل مع البروتين الطبيعي Prp^c ويحوله الى. Prp^res.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .