أ - العاثي التحللي او الضاري

العاثيات التحللية او الضارية هي العاثيات التي لا تستطيع ان تتضاعف الا بداخل الخلية البكتيرية وتقتل الخلية بعد تحليلها كخطوة نهائية لدورة حياتها.

دورة الحياة

1- فترة التفوق

خلال هذه الفترة لا يمكن ان نجد اي جسيمة عائي داخل او خارج الخلية البكتيرية. والحامض النووي للعاثي يسيطر على اليات التصنيع الحيوية للمضيف ليتم صناعة الرنا الرسول mRNA والبروتينات الخاصة بالعاثي. وهنالك اوامر للتعبير الجيني للعاثي توجه عملية تصنيع الجزيئات الكبيرة، وهذا تماما ما نراه في حالة اصابة الفايروسات الحيوانية وتعبر الشفرات الاولية للرنا الرسول عن البروتينات الأولية التي يحتاج اليها لتصنيع دنا DNA العاثي ولتقطيع دنا DNA المضيف، وكذلك لأغراض التصنيع الحيوي للرنا RNA والبروتينات التي يحتاجها العاثي. وفي الواقع في بعض الحالات البروتينات الأولية تعمل على تحطيم كروموسوم المضيف. وبعد تصنيع دنا العاثي يتم تصنيع الرنا الرسول النهائي وبالتالي البروتينات النهائية. والبروتينات النهائية هي عبارة عن بروتينات تركيبية تشمل البروتينات التي تشكل العاثي ومنها البروتينات المطلوبة لتحليل الخلية البكتيرية.

2- الطور التراكمي الداخل خلوي

وفي هذه المرحلة يتم تجميع الاحماض النووية والبروتينات التركيبية المصنعة ومن ثم يتم تراكم جسيمات العاثي داخل الخلية البكتيرية.

3- طور التحلل والتحرر

بعد فترة من تراكم جسيمات العاثي يبدأ تحلل البكتريا بسبب تركم بروتينات التحلل العائدة للعاثي ومن ثم تتحرر العاثيات التي كانت داخل الخلية البكتيرية الى الوسط .وقد يصل عدد جسيمات العاثي المتحررة لكل اصابة الى الالف

اختبار عد العاثيات التحللية

يتم عد العاثيات التحللية من خلال فحص اللويحة plaque assay . واللويحة عبارة عن منطقة خالية (نظيفة من اي جسيمات) تنتج من تحلل الخلايا البكتيرية. وكل لويحة تنشأ من اصابة مفردة بالعاثي. والجسيمة التي تسببت بالإصابة وتكون اللويحة تدعى الوحدة المكونة للويحة .(plaque forming unit) pfu

ب - العاثي المستذيب او المعتدل

العاثيات المستذيبة او المعتدلة Lysogenic or Temperate Phages هي تلك العاثيات التي تستطيع اما ان تتضاعف عبر دورة التحلل lytic cycle او تدخل في وضع السكون في الخلية. وفي وضع السكون هذا اغلب جينات العاثي لا تخضع للترجمة. وان مجمع الجينات للعاثي موجودة في وضع مكبوت repressed state . والدنا DNA العاثي في حالة الكبت هذه يدعى عاثي اولي prophage لانه ليس عاثي ولكن لديه القدرة على انتاج العاثيات. وفي اغلب الحالات نجد الدنا العاثي مندمج في كرموسوم المضيف ويتم تضاعفه بمعية كرموسوم المضيف وينتقل معه الى الخلايا الوليدة. والخلية التي تأوي العاثي الاولي لا تتأثر من وجوده وطور العاثي المستذيب lysogenic state هذا يمكن ان يستمر الى اجل غير مسمى. كما ويصطلح على الخلية التي تأوي العاثي الأولي باللايسوجين lysogen

الاحداث التي تؤدي الى الحالة الاستذابية

العائي لامبدا Lambda كنموذج

- تدوير كرموسوم العاثي

يتكون دنا العاثي لامبدا شريطين مزدوجين مستقيمين مع شريط مفرد صغير عند النهاية '5. ونهايات الاشرطة المفردة هذه تعتبر متكاملة (نهايات متلاصقة cohesive ends) ولهذا يمكن ان تزدوج قواعدها وتنتج جزيئة مستديرة. ويمكن ان ترتبط النهايات الحرة للدائرة داخل الخلايا لتكوين دائرة مغلقة تساهميا.

الشكل 1 يمثل تدوير كروموسوم العالي

- اتحادات جديدة لمناطق محددة Site-specific recombination

تظهر الاحداث التي تؤدي الى الاتحادات الجديدة (والمستحثة بواسطة انزيمات مشفرة من قبل العاثيات) بين مواقع معينة على دنا العاثي المستدير ومواقع على كروموسوم المضيف. ينتج عنها اندماج الدنا العاثي في كرموسوم المضيف.

الشكل ( 2) يمثل الاتحادات الجديدة لمناطق محددة

- كبح المجمع الجيني للعاثي Repression of the phage genome

هنالك بروتينات تشفر من قبل العاثي تدعى الكوابح repressor تعمل على الارتباط الى مواقع معينة على الدنا العاثي تدعى المشغلة operator وتؤدي الى ايقاف عملية الترجمة لأغلب جينات العاثي ما عدا الجينات الكابحة repressor gene ،مما ينتج عنه مجمع جيني عاثي مكبوح ومستقر ومندمج في كروموسوم المضيف. وكل عاثي معتدل يستطيع ان يكبح الدنا DNA خاصته فقط، لذلك فعملية الكبح متخصصة جدا (كمناعة من الاصابة المتكررة بنفس العاثي).

الاحداث التي تؤدي الى نهاية حالة الاستذابة

في اي وقت تتعرض له البكتريا المستذابة الى ظروف غير ملائمة يمكن ان تنهي حالة الاستذابة. وهذه العملية تدعى بالحث induction .وتشمل الظروف التي تؤدي الى انهاء هذه الحالة: الجفاف desiccation او التعرض للأشعة فوق البنفسجية او المؤينة او التعرض للمطفرات الكيميائية وغيرها من المؤثرات. وهذه الظروف الغير ملائمة تقود الى انتاج انزيم البروتييز rec A protein) proteases) الذي يحطم البروتينات الكابحة، وهذا بدوره يقود الى التعبير عن جينات العاثي ويحصل انعكاسا لعملية الاندماج ومن ثم تبدأ عملية التضاعف التحللي.

الدورة التحللية بمقابل الدورة المستذيبة

ان ما يحدد القرار الذي يتخذه العاثي لامبدا لدخول دورة التحلل او الاستذابة عند اول دخوله للخلية الهدف هو تركيز البروتينات الكابحة او بروتينات اخرى عائدة للعائي (تدعى cro) في الخلية الهدف. وتعمل بروتينات Cro ايقاف عملية صناعة البروتينات الكابحة وبالتالي تمنع انشاء حالة الاستذابة. والظروف المحيطة التي تفضل انتاج بروتينات cro ستقود للدورة التحللية في حين ان الظروف التي تفضل انتاج البروتينات الكابحة ستقود إلى الدورة المستذيبة.

اهمية الاستذابة Lysogeny

• نموذج لعملية تحول الفايروس الحيواني

تعتبر عملية الاستذابة نموذج لعملية التحول الفايروسية virus transformation في الخلايا الحيوانية.

• التحول المستذيب

احيانا عندما تصبح الخلية مستذابة تجري عملية تعبير لبعض الجينات الاضافية المحمولة بواسطة العاثي، وهذه الجينات تستطيع ان تغير خصائص الخلية البكتيرية، وهذه العملية تدعى التحول المستذيب lysogenic conversion او تحول العاثي phage conversion. وهذه الحالة تعتبر مهمة من الناحية السريرية. على سبيل المثال، اظهرت العاثيات المستذابة Lysogenic phages قابلية على حمل جينات تستطيع ان تجري تحويرا للمستضد O العائد لبكتريا السالمونيلا Salmonella O antigen، كأحد أكبر المستضدات التي توجه الاستجابة المناعية، وكذلك انتاج الذيفان toxin من قبل بكتريا الخناق الوتدية Corynebacterium diphtheria والتي يتواسطه جين محمول على عاثي، وتعتبر السلالات المحولة بواسطة العاثيات المستذابة هي فقط المرضية.