الرترو فيروسات: خصائصها واختلافاتها عن الفيروسات الأخرى
الرتروفيروسات، خصائصها واختلافاتها عن الفيروسات الأخرى مهمة ليس فقط لعلماء الفيروسات، ولكن أيضاً للأطباء، والطلاب، وعلماء البيولوجيا، وكل من يريد أن يفهم كيف تتطور بعض العدوى المزمنة. السمة الرئيسية للرتروفيروسات - هي تحمل المعلومات الوراثية على شكل RNA، ولكن بعد إصابة الخلايا، يقومون بتحويلها إلى DNA وإدماجها في الجينوم الخاص بالعدائية. بسبب ذلك، يمكن أن تستمر العدوى لفترة طويلة، وغالباً ما يكون العلاج موجهاً ليس لإزالة الفيروس تماماً، ولكن للتحكم في تكاثره.
ما هي الرتروفيروسات
الرتروفيروسات - هي عائلة من الفيروسات المحتوية على RNA، التي تنتمي إلى Retroviridae. اسمها مرتبط بالاتجاه غير المعتاد لنقل المعلومات الوراثية. في الرسم البياني التقليدي لعلم البيولوجيا، يعمل DNA كقالب لتصنيع RNA، و RNA - لتصنيع البروتينات. في الرتروفيروسات، جزء من العملية يحدث "بالعكس": يتحول RNA الفيروسي أولاً إلى DNA بمساعدة الإنزيم العكسي النسخ.
بعد ذلك، يتم إدماج DNA الفيروسي في DNA الخلية المصابة. تسمى هذه الصورة المدمجة بروفي فيروس. يمكن أن يبقى البروفي فيروس لفترة طويلة في الخلية، وينسخ مع جينومها، وتحت ظروف معينة، يمكن أن يبدأ في إنتاج جسيمات فيروسية جديدة مرة أخرى.
تشتمل الرتروفيروسات على مجموعات مختلفة من الفيروسات. المثال الأكثر شهرة هو HIV، فيروس نقص المناعة البشرية. كما تتضمن هذه العائلة أيضًا فيروسات اللوكيميا الخلوية T البشرية، أو HTLV، وفي الحيوانات - الفيروسات المرتبطة بنقص المناعة، وعملية الأورام، وغيرها من الأمراض.
من المهم أن نفهم: الرتروفيروس ليس مرادفاً لـ HIV. HIV هو رتروفيروس، لكن ليس كل رتروفيروس هو HIV.

الخصائص الرئيسية للرتروفيروسات
تختلف الرتروفيروسات عن العديد من الفيروسات الأخرى ليس بمؤشر واحد، ولكن بمجموعة كاملة من الخصائص. تحدد هذه الميزات دورة حياتها، وسلوكها في الجسم، والنهج العلاجي.
جينوم RNA والنسخ العكسي
المادة الوراثية للرتروفيروسات متمثلة في RNA أحادية السلسلة. ومع ذلك، من أجل البقاء المستقر في الخلية، يقوم الفيروس بتحويل هذا RNA إلى DNA. وهذا يتم بفضل الإنزيم النسخ العكسي.
يحول هذا الإنزيم عملية الإصابة إلى شيء خاص. يقوم بإنشاء نسخة DNA من الجينوم الفيروسي، لكنه يعمل بدقة أقل من العديد من الإنزيمات الخلوية التي تقوم بنسخ DNA. لذلك، في تكاثر الرتروفيروسات، يحدث عادةً التغيرات الطافرة. هذه واحدة من أسباب التغير الجيني لـ HIV وظهور أنواع تختلف في حساسيتها للأدوية.
الاندماج في جينوم الخلية
بعد النسخ العكسي، لا يبقى DNA الفيروسي مجرد جزيء منفصل. يتم نقله إلى النواة وإدماجه في جينوم الخلية بواسطة الإنزيم المتكامل. يُطلق على DNA الفيروسي المدمج اسم بروفي فيروس.
الاندماج له عدة عواقب:
- المعلومات الفيروسية تُخزن لفترة طويلة في الخلية؛
- عند انقسام الخلية، يمكن نقل البروفي فيروس إلى الخلايا الجديدة؛
- يصبح من الصعب على الجهاز المناعي اكتشاف البروفي فيروس "الصامت" تماماً؛
- من الصعب جداً القضاء على جميع الخلايا التي تحتوي على بروفي فيروس.
لهذا السبب، يمكن أن تصبح بعض عدوى الرتروفيروس مزمنة.
وجود الغلاف الفيروسي
الرتروفيروسات هي فيروسات ذات غلاف. يتشكل غلافها الخارجي من غشاء الخلية المضيفة، عندما تنفصل جزء فيروس جديد عن الخلية. تشمل هذه الغلاف بروتينات فيروسية، تساعد على الالتصاق بالخلايا الجديدة والتغلغل داخلها.
يجعل الغلاف الرتروفيروسات حساسة للجفاف، والتسخين، والمعقمات الكحولية، والمواد المنظفة. لذلك، خارج الجسم، تكون هذه الفيروسات عادة أقل مقاومة من العديد من الفيروسات غير المغلفة، مثل بعض الفيروسات المعوية.
التغير العالي
تتجمع الرتروفيروسات غالباً تحولات. السبب هو ميزات النسخ العكسي وسرعة التكاثر العالية في العدوى النشطة. في HIV، هذا مهم للغاية: يمكن أن تختلف أنواع الفيروس المختلفة في حساسيتها للعقاقير وقدرتها على التهرب من الاستجابة المناعية.
لكن التغير لا يعني أن الفيروس يتغير إلى ما لا نهاية وبصورة عشوائية دون قيود. تمر أي طفرة بعملية اختيار. إذا كانت تعوق تكاثر الفيروس، فإن هذا النوع عادةً لا يستقر. إذا ساعدت على البقاء في وجه الاستجابة المناعية أو الضغط الناتج عن الأدوية، فقد تصبح أكثر وضوحًا.
كيف تتكون الجسيمات الفيروسية
يتبع تركيب الرتروفيروس دورة حياته. على الرغم من الاختلافات بين الأنواع، فإن الغالبية العظمى من أعضاء العائلة لها عناصر مشتركة.
المكونات الرئيسية لجسيم الفيروس الرترو:
- الغلاف - غشاء دهني مع جليكوبروتينات فيروسية؛
- الكابسيد - هيكل بروتيني يحمي المادة الوراثية؛
- نسختان من جينوم RNA - سمة مهمة من سمات الرتروفيروسات؛
- النسخ العكسي - إنزيم لتصنيع DNA وفق نموذج RNA؛
- المتكامل - إنزيم لدمج DNA الفيروسي في جينوم الخلية؛
- البروتيز - إنزيم ضروري لشيخوخة الجسيم الفيروسي.
يحتوي جينوم ريتروفيروس نموذجي على عدة جينات رئيسية. يقوم gag بترميز البروتينات الهيكلية، وpol - الإنزيمات، بما في ذلك النسخ العكسي، والمتكا مل، والبروتيز، بينما يقوم env - بترميز بروتينات الغلاف. تحتوي الرتروفيروسات المعقدة، مثل HIV، على جينات تنظيمية إضافية تساعد في تنظيم تكاثر الفيروس والتفاعل مع الخلية.
دورة حياة الرتروفيروس خطوة بخطوة
فيما يلي تسلسل مبسط للأحداث، والذي يساعد على فهم كيف تختلف الرتروفيروسات عن الفيروسات الأخرى.
- الارتباط بالخلايا. تتعرف بروتينات غلاف الفيروس على مستقبلات خاصة على سطح الخلية.
- التغلغل إلى الداخل. يدغ أنواع الغلاف الفيروسي مع غشاء الخلية أو يصل الفيروس إلى الخلية بطرق أخرى، بعد ذلك، يجد الكابسيد نفسه داخل.
- النسخ العكسي. يتم نسخ RNA الفيروسي إلى DNA بواسطة النسخ العكسي.
- الانتقال إلى النواة. ينقل المركب مع DNA الفيروسي إلى نواة الخلية.
- الاندماج. يقوم المتكامل بإدراج DNA الفيروسي في الجينوم المضيف، مكونًا بروفي فيروس.
- تصنيع RNA الفيروسي والبروتينات. تبدأ الآليات الخلوية في قراءة DNA البروفي فيروس.
- تجميع الجسيمات الجديدة. تُجمع مكونات الفيروس قرب غشاء الخلية.
- الانفصال. يخرج الجزء الفيروسي الجديد من الخلية، محصلاً الغلاف.
- الشيخوخة. يقوم البروتيز الفيروسي بقطع السلف البروتينية، ويصبح الجسيم معديًا.
تظهر هذه المخطط أن العلاج للعدوى الرترو فيروسية يمكن أن يستهدف نقاط تأثير مختلفة. على سبيل المثال، يمكن للعقاقير أن تعيق النسخ العكسي، أو المتكامل، أو البروتيز، أو دخول الفيروس إلى الخلية.

كيف تختلف الرتروفيروسات عن الفيروسات الأخرى
الاختلاف الرئيسي للرتروفيروسات هو تكوين نسخة من DNA على أساس RNA واندماجها في جينوم الخلية. لكن لفهم كامل، من المفيد مقارنة الرتروفيروسات مع مجموعات أخرى من الفيروسات.
| الميزة | الرتروفيروسات | العديد من الفيروسات RNA الأخرى | فيروسات DNA |
|---|---|---|---|
| المادة الوراثية | RNA | RNA | DNA |
| النسخ العكسي الإلزامي | نعم | عادةً لا | لا، باستثناء مجموعات معينة مع النسخ العكسي |
| الاندماج في جينوم المضيف | الجزء الرئيسي من الدورة | عادةً غير مطلوب | ممكن في بعض الحالات، لكنه ليس عالمياً |
| الحفاظ المخفي طويل الأمد | غالباً ممكن | يعتمد على الفيروس | ممكن لدى بعض الفيروسات |
| الإنزيمات الأساسية المستهدفة للعلاج | النسخ العكسي، المتكامل، البروتيز | RNA-بولي مرزات، بروتيزات وبروتينات أخرى | DNA-بولي مرزات وبروتينات أخرى |
| مثال | HIV، HTLV | إنفلونزا، فيروس كورونا، فيروس الجدري | فيروس الهربس، فيروس الأدينو، فيروس البابيلوما |
الاختلاف عن الفيروسات RNA العادية
تتكاثر العديد من الفيروسات RNA بدون مرحلة الاندماج في جينوم الخلية. على سبيل المثال، تستخدم فيروسات الأنفلونزا وفيروسات كورونا إنزيماتها المعتمدة على RNA لإنشاء نسخ جديدة من RNA. يمكن لهذه الفيروسات أن تسبب الإصابات الحادة، على الرغم من أن استمرارها يعتمد على الفيروس المحدد وحالة الجسم.
تعمل الرتروفيروسات بشكل مختلف. حيث تتحول RNA إلى DNA، ثم تدمجها في الجينوم الخلوي. لذا يمكن أن تحصل العدوى على شكل داخلي مستدام.
الاختلاف عن فيروسات DNA
تحمل فيروسات DNA بالفعل المادة الوراثية على شكل DNA. ليست ملزمة بواجهة مرحلة النسخ العكسي. يمكن لبعض فيروسات DNA أن تبقى في الخلايا لفترة طويلة، مثل فيروسات الهربس. ومع ذلك، تختلف آليات مكثفاتها عن إدماج الرتروفيروسات.
هناك أيضاً فيروسات خاصة تستخدم النسخ العكسي، لكنها ليست رتروفيروسات. على سبيل المثال، فيروس التهاب الكبد B هو فيروس DNA يشتمل النسخ العكسي في دورة حياته. لذلك، لا تجعل مجرد وجود الإنزيم النسخ العكسي الفيروس ريتروفيروسًا. من المهم أن تكون الدورة العامة، وبنية الجينوم، والانتساب إلى عائلة Retroviridae.