الفيروس عامل معدي لا يمكن أن يتكاثر إلا داخل كائن حي مضيف ، ويمكن للفيروسات أن تصيب مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا والنباتات والحيوانات ، والفيروسات صغيرة جدًا لدرجة أن المجهر ضروري لتصورها ، ولها هيكل بسيط للغاية ، وعندما يكون جسيم الفيروس مستقلاً عن مضيفه ، فإنه يتكون من جينوم فيروسي ، أو مادة جينية ، موجودة داخل غلاف بروتيني وفي بعض

الفيروسات

، يُحاط غلاف البروتين بغشاء يُسمى المغلف ، الجينومات الفيروسية متنوعة للغاية ، حيث يمكن أن تتكون من DNA أو RNA.

تكوين الفيروس

تختلف الفيروسات في تكوينها ، ويتكون جسيم الفيروس من

DNA أو RNA

داخل طبقة بروتينية واقية تسمى الكابسيد ، وقد يختلف شكل الكابسيد من نوع واحد من الفيروسات إلى نوع آخر ، ويتكون الكابسيد من البروتينات المشفرة بواسطة الجينات الفيروسية داخل جينومها.

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 بواسطة الإنزيمات.
يحتوي على مواقع خاصة على سطحه تسمح للفيريون بالارتباط بالخلية المضيفة.
يوفر البروتينات التي تمكن الفيروس من اختراق المضيف غشاء الخلية ، وفي بعض الحالات ، حقن الحمض النووي المعدي في سيتوبلازم الخلية ، وفي ظل الظروف المناسبة ، سيقوم الحمض النووي الريبي الفيروسي في تعليق سائل لجزيئات البروتين بتجميع قفيصة ذاتيًا لتصبح فيروسًا وظيفيًا ومعديًا.

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.[1]

انواع الفيروسات

الفيروسات الحلزونية

تتكون الكبسولات الحلزونية من نوع واحد من وحدات البروتين الفرعية مكدسة حول محور مركزي لتشكيل بنية حلزونية ، قد يحتوي اللولب على مركز مجوف ، مما يجعله يبدو وكأنه أنبوب مجوف ، وينتج عن هذا الترتيب فيريونات على شكل قضيب أو خيطية ، يعد فيروس موزاييك التبغ المدروس جيدًا (TMV) أشهرمثالًا على فيروس حلزوني ، وعلى الرغم من أن قطرها قد يكون صغيرًا جدًا ، إلا أن بعض الفيروسات الحلزونية يمكن أن تكون طويلة جدًا.

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

تمتلك الفيروسات المعقدة غلاف بروتيني ليست حلزونية بحتة ، وقد تحتوي على هياكل إضافية مثل ذيول البروتين أو جدار خارجي معقد ، وتتجمع وحدات البروتين الفيروسي ذاتيًا في غلاف بروتيني ، لكن الحمض النووي للفيروسات المعقدة يرمز أيضًا للبروتينات التي تساعد في بناء الغلاف الفيروسي ، والعديد من فيروسات معقدة الشكل لديهم رأس عشري الوجوه مرتبط بذيل حلزوني ، وقد يحتوي الذيل على صفيحة قاعدية بألياف ذيل بروتينية ، وبعض الفيروسات المعقدة لا تحتوي على ألياف ذيل.

الفيروسات المغلفة

تستطيع بعض الفيروسات أن تحيط نفسها بجزء من غشاء الخلية لمضيفها ، 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 من الدهون تعرف باسم الغلاف الفيروسي ، وهذا الغشاء مرصع ببروتينات مشفرة من قبل كل من الجينوم الفيروسي والجينوم المضيف ومع ذلك ، فإن الغشاء الدهني نفسه وأي كربوهيدرات موجودة تأتي بالكامل من الخلية المضيفة ، ويعتبر فيروس الأنفلونزا ، وفيروس نقص المناعة البشرية هي 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 تشتمل البروتينات الموجودة في الغلاف على البروتينات السكرية ، التي تعمل كجزيئات مستقبلات ، وتسمح جزيئات المستقبلات هذه للخلايا المضيفة بالتعرف على الفيروسات وربطها ، مما قد يؤدي إلى تسهيل امتصاص الفيروس في الخلية ، تعتمد معظم الفيروسات المغلفة على مظاريفها لإصابة الخلايا ومع ذلك ، لأن الغلاف يحتوي على دهون ، فإنه يجعل الفيروس أكثر عرضة للتثبيط من قبل العوامل البيئية ، مثل المنظفات التي تعطل الدهون.[2]

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 زبعد ذلك ، يتم تجميع الجزيئات الفيروسية في فيروسات جديدة ، وتنفجر الفيروسات الجديدة من الخلية المضيفة خلال عملية تسمى التحلل ، والتي تقتل الخلية المضيفة وتأخذ بعض الفيروسات جزءًا من غشاء العائل أثناء عملية التحلل لتشكيل مظروف حول الغلاف.[3]