الفيروسات هي شكل من أشكال الحياة تموت بعض الوقت بعد دخولها البيئة المحيطة بالجسم ، أي لا يمكن أن توجد خارج جسم الناقل. في الواقع ، يمكن أن يطلق عليها طفيليات داخل الخلايا تتكاثر في الخلايا ، وبالتالي تسبب أمراضًا مختلفة. يمكن للفيروسات أن تصيب كلا من الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) والحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (الحمض النووي الريبي). يتم التعرف على الفيروسات المحتوية على الحمض النووي على أنها أكثر تحفظًا من حيث الجينات والأقل عرضة لأية تغييرات.
نظريات حول الأصول
هناك عدة نظريات حول أصل الفيروسات. يجادل أتباع إحدى النظريات بأن أصل الفيروسات يحدث بشكل عفوي ويرجع ذلك إلى عدد من العوامل. يعتبر البعض الآخر أن الفيروسات من نسل أبسط أشكالها. ومع ذلك ، فإن هذه النظرية لا أساس لها من الصحة ولا أساس لها ، لأن الجوهر الطفيلي للفيروسات يشير إلى وجود كائنات أكثر تنظيماً يمكن أن توجد في خلاياها.
نسخة أخرى من أصل الفيروساتينطوي على تحويل أشكال أكثر تعقيدًا. تتحدث هذه النظرية عن البساطة الثانوية للفيروس ، لأنه نتيجة للتكيف مع نمط حياة طفيلي. هذا التبسيط هو سمة لجميع الكائنات الحية الدقيقة الطفيلية. يفقدون القدرة على التغذية بمفردهم ، بينما يكتسبون ميلًا للتكاثر بسرعة.
تصميم وأبعاد الفيروسات المحتوية على الحمض النووي
تحتوي أبسط الفيروسات على حمض نووي ، يعمل كمواد وراثية لكل من الكائنات الحية الدقيقة نفسها وكابسيدها ، وهو غلاف بروتيني. يتم استكمال تكوين بعض الفيروسات بالدهون والكربوهيدرات. تفتقر الفيروسات إلى جزء من الإنزيمات المسؤولة عن وظيفة الإنجاب ، لذلك يمكنها التكاثر فقط عندما تدخل خلية الكائن الحي. ثم يتحول التمثيل الغذائي للخلية المصابة إلى إنتاج الفيروس بدلاً من مكوناته الخاصة. تحتوي كل خلية على معلومات وراثية معينة ، والتي ، في ظل ظروف معينة ، يمكن اعتبارها تعليمات لتخليق نوع معين من البروتين داخل الخلية. ترى الخلية المصابة هذه المعلومات كدليل للعمل.
المقاسات
أما حجم فيروسات DNA و RNA فهو في حدود 20-300 نانومتر. الفيروسات في الغالب أصغر من البكتيريا. خلايا كرات الدم الحمراء ، على سبيل المثال ، هي ترتيب من حيث الحجم أكبر من الخلايا الفيروسية. قادر على الإصابة ، يسمى جسيم فيروسي كامل العدوى خارج كائن حي صحي virion.يحتوي قلب الفيريون على واحد أو أكثر من جزيئات الحمض النووي. القفيصة عبارة عن غلاف بروتيني يغطي الحمض النووي للفيريون ، مما يوفر الحماية من الآثار الضارة للبيئة. يعتبر الحمض النووي الموجود في الفيروس هو جينوم الفيروس ويتم التعبير عنه في الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين ، أو الحمض النووي ، وكذلك الحمض النووي الريبي (RNA). على عكس البكتيريا ، لا تحتوي الفيروسات على مزيج من هذين النوعين من الأحماض.
دعونا ننظر في المراحل الرئيسية لتكاثر الفيروسات المحتوية على الحمض النووي.
تكاثر الفيروسات
لتتمكن من التكاثر ، تحتاج الفيروسات إلى التسلل إلى الخلايا المضيفة. يمكن أن توجد بعض الفيروسات في عدد كبير من العوائل ، بينما يميل البعض الآخر إلى أن يكون خاصًا بالأنواع. في المرحلة الأولى من العدوى ، يدخل الفيروس مادة وراثية في الخلية على شكل DNA أو RNA. تعتمد وظيفته الإنجابية ، وكذلك التطوير الإضافي للخلايا ، بشكل مباشر على نشاط وإنتاج جينات وبروتينات الفيروس.
لإنتاج الخلايا ، لا تحتوي الفيروسات المحتوية على الحمض النووي على ما يكفي من البروتينات الخاصة بها ، لذلك يتم استخدام مواد حاملة مماثلة. بعد مرور بعض الوقت على الإصابة ، يبقى جزء صغير فقط من الفيروسات الأصلية في الخلية. هذه المرحلة تسمى الكسوف. يتفاعل جينوم الفيروس خلال هذه الفترة عن كثب مع الناقل. ثم ، بعد عدة مراحل ، يبدأ تراكم ذرية الفيروس في الفضاء داخل الخلايا. وهذا ما يسمى بمرحلة النضج. ضع في اعتبارك تسلسل مراحل تكاثر الفيروسات المحتوية على الحمض النووي.
دورة الحياة
تتكون دورة حياة الفيروسات من عدة مراحل إلزامية:
1. الامتزاز على الخلية المضيفة. هذه هي المرحلة الأولية والمهمة في التعرف على الخلايا المستهدفة بواسطة المستقبلات. يمكن أن يحدث الامتزاز على خلايا الأعضاء أو الأنسجة. تؤدي العملية إلى تشغيل آلية مزيد من اندماج الفيروس في الخلية. يتطلب ربط الخلية كمية معينة من الأيونات. هذا ضروري لتقليل التنافر الإلكتروستاتيكي. إذا فشل اختراق الخلية ، يبحث الفيروس عن هدف جديد للتكامل وتتكرر العملية. هذه الظاهرة تفسر اليقين في طرق دخول الفيروس إلى جسم الإنسان.
على سبيل المثال ، يحتوي الغشاء المخاطي في الجهاز التنفسي العلوي على مستقبلات لفيروس الأنفلونزا. خلايا الجلد ، من ناحية أخرى ، لا تفعل ذلك. لهذا السبب يستحيل التقاط الأنفلونزا عبر الجلد ، وهذا ممكن فقط عن طريق استنشاق جزيئات الفيروس. لا يمكن للفيروسات البكتيرية التي تكون على شكل خيوط أو بدون عمليات الالتصاق بجدران الخلية ، لذلك يتم امتصاصها على النسيج الخلوي. في المرحلة الأولية ، يحدث الامتزاز بسبب التفاعل الكهروستاتيكي. هذه المرحلة قابلة للعكس ، حيث يتم فصل جزيء الفيروس بسهولة عن الخلية المستهدفة. من المرحلة الثانية الانفصال غير ممكن
2. تتميز المرحلة التالية من تكاثر الفيروسات المحتوية على الحمض النووي بدخول فيريون كامل أو حمض نووي ، والذي يفرزه داخل الخلية المضيفة. يسهل اندماج الفيروس في جسم الحيوان ، لأن الخلايا في هذه الحالة لا تفعل ذلكمزود بغمد. إذا كان للفيريون غشاء بروتين شحمي من الخارج ، فإنه يصطدم عند ملامسته لدفاع مماثل للخلية المضيفة ويدخل الفيروس إلى السيتوبلازم. يصعب دمج الفيروسات التي تخترق البكتيريا والنباتات والفطريات ، لأنها في هذه الحالة تُجبر على المرور عبر جدار الخلية الصلب. للقيام بذلك ، يتم تزويد العاثيات ، على سبيل المثال ، بإنزيم الليزوزيم الذي يساعد على إذابة جدران الخلايا الصلبة. فيما يلي أمثلة على الفيروسات المحتوية على الحمض النووي.
3. المرحلة الثالثة تسمى نزع البروتين. يتميز بإفراز الحمض النووي ، وهو الناقل للمعلومات الجينية. في بعض الفيروسات ، مثل العاثيات ، يتم دمج هذه العملية مع المرحلة الثانية ، حيث تظل قشرة البروتين الخاصة بالفيريون خارج الخلية المضيفة. الفيريون قادر على دخول الخلية بالتقاط الأخير. في هذه الحالة ، ينشأ فجوة بلعمية تمتص الجسيمات الأولية. في هذه الحالة ، يحدث الانقسام إلى الإنزيمات فقط في الجزء البروتيني من الخلية الفيروسية ، ويبقى الحمض النووي دون تغيير. هي التي تعيد تشكيل عمل الخلية السليمة لاحقًا بشكل كبير ، مما يجبرها على إنتاج المواد اللازمة للفيروس. لا يتم تزويد الفيروس نفسه بالآليات اللازمة لمثل هذه الإجراءات. هناك شيء مثل استراتيجية الجينوم الفيروسي ، والتي تتضمن تنفيذ المعلومات الجينية.
4. يصاحب المرحلة الرابعة من تكاثر الفيروسات المحتوية على الحمض النووي إنتاج المواد اللازمة لحياة الفيروس ، والتي تتم تحت تأثير الحمض النووي.الأحماض. أولاً ، يتم إنتاج الرنا المرسال المبكر ، والذي سيصبح أساسًا لبروتينات الفيروس. تسمى الجزيئات التي نشأت قبل إطلاق الحمض النووي مبكرًا. تسمى الجزيئات التي نشأت بعد تكاثر الحمض متأخرًا. من المهم أن نفهم أن إنتاج الجزيئات يعتمد بشكل مباشر على نوع الحمض النووي لفيروس معين. أثناء التخليق الحيوي ، تلتزم الفيروسات المحتوية على الحمض النووي بنظام معين ، بما في ذلك خطوات محددة - بروتين DNA-RNA. تستخدم الفيروسات الصغيرة في عملية نسخ بوليميراز الحمض النووي الريبي. لا يتم تصنيع الأنواع الكبيرة ، مثل فيروس الجدري ، في نواة الخلية ، ولكن في السيتوبلازم.
تشمل الفيروسات التي تحتوي على الحمض النوويالتهاب الكبد B ، والهربس ، وفيروسات الجدري ، وفيروسات بابوفا ، وفيروسات الكبد ، والفيروسات الصغيرة.
مجموعات فيروسات RNA
تنقسم الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي الريبي إلى عدة مجموعات:
1. المجموعة الأولى هي الأبسط. وهي تشمل فيروسات كورونا والتوجا والبيكورنا. لا يتم النسخ في هذه الأنواع من الفيروسات ، نظرًا لأن الحمض النووي الريبي المنفرد الذي تقطعت به السبل للفيريون ينفذ بشكل مستقل وظيفة حمض المصفوفة ، أي أنه أساس إنتاج البروتينات على مستوى الريبوسومات الخلوية. وبالتالي ، فإن مخطط الإنتاج الحيوي الخاص بهم يشبه بروتين RNA. تسمى فيروسات هذه المجموعة أيضًا الجينوم الإيجابي أو مشط القدم.
2. تتضمن المجموعة الثانية من الفيروسات المحتوية على الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA) فيروسات ناقصة السلسلة ، أي أن لديها جينومًا سلبيًا. هذه هي الحصبة والأنفلونزا والنكاف وغيرها الكثير. كما أنها تحتوي على الحمض النووي الريبي أحادي الشريطة ، لكنها ليست كذلكمناسبة للبث المباشر. لهذا السبب ، يتم نقل البيانات أولاً إلى الحمض النووي الريبي للفيريون ، وسيعمل حمض المصفوفة الناتج لاحقًا كأساس لإنتاج بروتينات الفيروس. يتم تحديد النسخ في هذه الحالة بواسطة بوليميريز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي. يتم إحضار هذا الإنزيم بواسطة الفيريون ، لأنه لم يكن موجودًا في الخلية في البداية. وذلك لأن الخلية لا تحتاج إلى إعادة تدوير RNA لإنتاج RNA أخرى. لذا ، فإن مخطط الإنتاج الحيوي في هذه الحالة سيبدو مثل بروتين RNA-RNA.
3. المجموعة الثالثة تتكون مما يسمى الفيروسات القهقرية. يتم تضمينها أيضًا في فئة فيروسات الأورام. يحدث تركيبها الحيوي بطريقة أكثر تعقيدًا. في المرسال الأولي RNA من النوع أحادي السلسلة ، يتم إنتاج الحمض النووي في المرحلة الأولية ، وهي ظاهرة فريدة ليس لها نظائر في الطبيعة. يتم التحكم في العملية بواسطة إنزيم خاص ، وهو بوليميريز الحمض النووي المعتمد على الحمض النووي الريبي. يسمى هذا الإنزيم أيضًا النسخ العكسي أو النسخ العكسي. يأخذ جزيء الحمض النووي الناتج عن التخليق الحيوي شكل حلقة ويشار إليه على أنه طليعة الفيروسات. بعد ذلك ، يتم إدخال الجزيء في خلايا كروموسومات الناقل ويتم نسخه عدة مرات بواسطة RNA polymerase. تؤدي النسخ التي تم إنشاؤها الإجراءات التالية: فهي تمثل مصفوفة الحمض النووي الريبي ، والتي يتم من خلالها إنتاج بروتين فيروسي ، بالإضافة إلى فيريون الحمض النووي الريبي. يتم تقديم مخطط التوليف على النحو التالي: RNA-DNA-RNA-protein.
4. تتكون المجموعة الرابعة من فيروسات يكون الحمض النووي الريبي بها مزدوج الشريطة. يتم نسخها بواسطةإنزيم الحمض النووي الريبي بوليميريز المعتمد على فيروس
5. في المجموعة الخامسة ، يتكرر إنتاج مكونات جسيم الفيروس ، وهي بروتينات القفيصة والأحماض النووية.
6. المجموعة السادسة تشمل الفيريونات ، والتي تنشأ نتيجة التجميع الذاتي بناءً على العديد من نسخ البروتينات والأحماض. تحقيقا لهذه الغاية ، يجب أن يصل تركيز الفيروسات إلى قيمة حرجة. في هذه الحالة ، يتم إنتاج مكونات جسيم الفيروس بشكل منفصل عن بعضها البعض في مناطق مختلفة من الخلية. تخلق الفيروسات المعقدة أيضًا غلافًا واقيًا للمواد التي يتكون منها غشاء خلية البلازما.
7. في المرحلة النهائية ، يتم إطلاق جزيئات فيروس جديدة من الخلية المضيفة. تحدث هذه العملية بطرق مختلفة ، اعتمادًا على نوع الفيروس. ثم تموت بعض الخلايا عند إطلاق تحلل الخلية. في حالات أخرى ، يكون التبرعم من الخلية ممكنًا ، ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لا تمنع المزيد من الموت ، حيث يتلف غشاء البلازما.
الفترة التي يترك فيها الفيروس الخلية تسمى كامنة. يمكن أن تختلف مدة هذا الفاصل الزمني من بضع ساعات إلى يومين.
الفيروسات الجينومية التي تحتوي على الحمض النووي
الفيروسات ، ينقسم محتوى الحمض النووي للأنواع الجينية إلى أربع مجموعات:
1. يتم نقل الجينومات مثل فيروسات الغدانيات والبابوفا والهربس ونسخها في نواة خلية الناقل. هذه فيروسات تحتوي على DNA مزدوج الشريطة. يتم نقل الكبسولات ، بعد دخولها الخلية ، إلى غشاء نواة الخلية ، بحيث يتم لاحقًا ، تحت تأثيربعض العوامل ، الحمض النووي للفيروس ينتقل إلى النيوكليوبلازم ويتراكم هناك. في هذه الحالة ، تستخدم الفيروسات مصفوفة الحمض النووي الريبي والإنزيمات الخلوية للحامل. يتم نقل البروتينات A أولاً ، يليها بروتينات B والبروتينات G. ينشأ قالب الحمض النووي الريبي من a-22 و a-47. ينفذ بوليميراز الحمض النووي الريبي نقل الحمض النووي ، والذي ينتشر وفقًا لمبدأ الحلقة المتدحرجة. الكابسيد ، بدوره ، ينشأ من بروتين g-5. ما هي جينومات فيروسات الحمض النووي الأخرى الموجودة؟
2. يتم تضمين فيروسات Poxyvirus في المجموعة الثانية. في المرحلة الأولية ، يتم تنفيذ الإجراءات في السيتوبلازم. هناك ، يتم إطلاق النيوكليوتيدات ويبدأ النسخ. ثم يتم تشكيل قالب RNA. في المراحل المبكرة من الإنتاج ، يتم تكوين بوليميراز الحمض النووي وحوالي 70 بروتينًا ، ويتم شق الحمض النووي مزدوج الشريطة بواسطة البوليميراز. على جانبي الجينوم ، يبدأ النسخ المتماثل في تلك الأماكن التي تم فيها تفكيك وتقسيم سلاسل الحمض النووي في المرحلة الأولية.
3. المجموعة الثالثة تشمل فيروسات بارفو. يتم التكاثر في نواة الخلية للناقل ويعتمد على وظائف الخلية. في هذه الحالة ، يشكل الحمض النووي ما يسمى ببنية دبوس الشعر ويعمل كبذرة. يتم نقل أول 125 زوجًا أساسيًا من الخصلة الأولية إلى الخصلة المجاورة ، والتي تعمل كقالب. وهكذا يحدث الانقلاب. للتوليف ، هناك حاجة إلى بوليميراز الحمض النووي ، بسبب حدوث نسخ الجينوم الفيروسي.
8. المجموعة الرابعة تشمل فيروسات الكبد. وهذا يشمل فيروس التهاب الكبد الذي يحتوي على الحمض النووي. يعمل الحمض النووي للفيروس الدائري كأساس لإنتاج فيروس mRNA و plus-strand RNA. هي ، بدورها ،يصبح نموذجًا لتوليف الشريط السلبي للحمض النووي.
طرق النضال
- الفيروسات التي تحتوي على الحمض النووي ، بالطبع ، تشكل خطرا على صحة الإنسان. الطريقة الرئيسية للتعامل معها يمكن أن تكون التدابير الوقائية التي تهدف إلى تقوية المناعة ، وكذلك التطعيم المنتظم.
كقاعدة عامة ، يتم إنتاج الأجسام المضادة التي تهدف إلى مكافحة فيروسات معينة نتيجة لغزو الكائنات الدقيقة الضارة إلى نظام الناقل. ومع ذلك ، يمكنك زيادة إنتاج الأجسام المضادة مسبقًا عن طريق إجراء تطعيم وقائي.
أنواع التطعيمات
هناك عدة أنواع رئيسية من التطعيم منها:
1. دخول الخلايا الفيروسية الضعيفة إلى الجسم. هذا يثير إنتاج كمية متزايدة من الأجسام المضادة ، مما يسمح لك بمحاربة السلالة الفيروسية الطبيعية.
2. إدخال فيروس ميت بالفعل. مبدأ التشغيل مشابه للخيار الأول
3. التحصين السلبي. تتكون هذه الطريقة من إدخال الأجسام المضادة المركبة بالفعل. يمكن أن يكون إما دم شخص مصاب بمرض يُعطى اللقاح ضده ، أو حيوان ، على سبيل المثال ، الخيول. قمنا بفحص تسلسل تكاثر الفيروسات المحتوية على الحمض النووي.
لتجنب إصابة الجسم بأنواع مختلفة من الفيروسات التي تشكل خطراً على صحة الإنسان ، يجب حماية الجسم من الاتصال المحتمل بالكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. من الممكن تمامًا تجنب التوكسوبلازما والميكوبلازما والهربس والكلاميديا والأشكال الشائعة الأخرى للفيروس ، ببساطة عن طريق اتباع بعضالتوصيات. هذا ينطبق بشكل خاص على الأطفال دون سن الخامسة عشرة.
إذا لم يكن جسم الطفل مصابًا بالسلالات المذكورة أعلاه من الفيروسات ، فإنه يطور مناعة صحية ومعززة في مرحلة المراهقة. لا يكمن الخطر الرئيسي للفيروسات دائمًا في كيفية التعبير عنها ، ولكن في تأثيرها على الخصائص الوقائية لجسمنا. أمثلة من الفيروسات المحتوية على DNA و RNA تهم الكثيرين.
فيروس الهربس ، الموجود في جسم 9 من كل 10 من سكان الأرض ، يقلل من خصائص المناعة بنحو 10 في المائة طوال الحياة ، على الرغم من أنه قد لا يظهر بأي شكل من الأشكال.
الخلاصة
بالإضافة إلى مثل هذا الحمل الفيروسي ، والذي لا يقتصر أحيانًا على الهربس فقط ، فإن ظروف الحياة الحديثة بعيدة كل البعد عن المثالية ، مما يؤثر أيضًا على الحواجز الوقائية للجسم. يشمل هذا العنصر إيقاع الحياة الحضري القسري ، وسوء البيئة ، وسوء التغذية ، وما إلى ذلك. على خلفية تدهور الحالة العامة لصحة الإنسان ، يصبح جسمه أقل مقاومة لمختلف الفيروسات وبالتالي الأمراض المتكررة.
