فيروسات باراميكسوفيريداي

فيروسات الباراميكسوفيريداي (من اليونانية para- بمعنى "بجانب" و myxa بمعنى " مخاط ") هي عائلة من فيروسات الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة سالب القطبية، تنتمي إلى رتبة الفيروسات أحادية السلسلة سالب القطبية (Mononegavirales ) . ^{[ 1 ] [ 2 ]} تُعد الفقاريات عوائل طبيعية لهذه الفيروسات. [3] تشمل الأمراض المرتبطة بهذه العائلة الحصبة والنكاف ^{والتهابات الجهاز التنفسي} . [ 4] تضم العائلة ^{تسع فصائل فرعية} تحتوي على 23 جنسًا. ^{[ 5 ]}

الفيروسات مغلفة، وقد تكون كروية أو متعددة الأشكال، وقادرة على إنتاج فيروسات خيطية. يبلغ قطرها حوالي 150  نانومترًا. جينوماتها خطية، ويبلغ طولها حوالي 15 كيلوبايت. تظهر بروتينات الاندماج وبروتينات الالتصاق على شكل نتوءات على سطح الفيروس. تعمل بروتينات المصفوفة داخل الغلاف على تثبيت بنية الفيروس. يتكون لب النيوكليوكابسيد من الحمض النووي الريبي الجينومي، وبروتينات النيوكليوكابسيد، والبروتينات الفسفورية، وبروتينات البوليميراز. ^{[ 6 ] [ 1 ]}

الجينوم عبارة عن حمض نووي ريبوزي غير مجزأ، ذو سلسلة سالبة، يتراوح طوله بين 15 و19 كيلوبايت، ويحتوي على ما بين ستة إلى عشرة جينات. تشمل المناطق خارج السيسترون (غير المشفرة):

• تسلسل قائد 3'، طوله 50 نيوكليوتيد ، والذي يعمل كمحفز نسخ .
• تسلسل ذيل بطول 5'، يتراوح طوله بين 50 و 161 نيوكليوتيدًا
• المناطق بين الجينومات بين كل جين، والتي يبلغ طولها ثلاثة نيوكليوتيدات بالنسبة لفيروسات الحصبة، وفيروسات الجهاز التنفسي، وفيروسات هينيبا، وطول متغير (من نيوكليوتيد واحد إلى 56 نيوكليوتيدًا) بالنسبة لفيروسات روبولا.

يُحفظ تسلسل الجينات داخل الجينوم عبر العائلة بسبب ظاهرة تُعرف باسم قطبية النسخ (انظر Mononegavirales )، حيث تُنسخ الجينات الأقرب إلى الطرف 3' من الجينوم بوفرة أكبر من تلك الأقرب إلى الطرف 5'. ويعود ذلك إلى بنية الجينوم. فبعد نسخ كل جين، يتوقف إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي مؤقتًا لتحرير الحمض النووي الريبي الرسول الجديد عند مصادفته تسلسلًا بين الجينات. وعندما يتوقف إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي، توجد احتمالية لانفصاله عن جينوم الحمض النووي الريبي. وفي حال انفصاله، يجب أن يعود إلى الجينوم عند التسلسل القائد، بدلًا من مواصلة نسخ كامل الجينوم. ونتيجة لذلك، كلما ابتعدت الجينات عن التسلسل القائد، قلّ نسخها بواسطة إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبي.

Evidence for a single promoter model was verified when viruses were exposed to UV light. UV radiation can cause dimerization of RNA, which prevents transcription by RNA polymerase. If the viral genome follows a multiple promoter model, the level inhibition of transcription should correlate with the length of the RNA gene. However, the genome was best described by a single promoter model. When paramyxovirus genome was exposed to UV light, the level of inhibition of transcription was proportional to the distance from the leader sequence. That is, the further the gene is from the leader sequence, the greater the chance of RNA dimerization inhibiting RNA polymerase.

The virus takes advantage of the single promoter model by having its genes arranged in relative order of protein needed for successful infection. For example, nucleocapsid protein (N) is needed in greater amounts than RNA polymerase (L).

Viruses in the Paramyxoviridae family are also antigenically stable, meaning that the glycoproteins on the viruses are consistent between different strains of the same type. Two reasons for this phenomenon are posited: The first is that the genome is nonsegmented, thus cannot undergo genetic reassortment. For this process to occur, segments needed as reassortment happen when segments from different strains are mixed together to create a new strain. With no segments, nothing can be mixed with one another, so no antigenic shift occurs. The second reason relates to the idea of antigenic drift. Since RNA-dependent RNA polymerase does not have an error-checking function, many mutations are made when the RNA is processed. These mutations build up and eventually new strains are created. Because of this paramyxoviruses should not be antigenically stable, but they are. The main hypothesis behind why the viruses are antigenically stable is that each protein and amino acid has an important function. Thus, any mutation would lead to a decrease or total loss of function, which would in turn cause the new virus to be less efficient. These viruses would not be able to survive as long compared to the more virulent strains, and so would die out.

Many paramyxovirus genomes follow the "rule of six". The total length of the genome is almost always a multiple of six. This is probably due to the advantage of having all RNA bound by N protein (since N binds hexamers of RNA). If RNA is left exposed, the virus does not replicate efficiently. The gene sequence is:

Nucleocapsid – phosphoprotein – matrix – fusion – attachment – large (polymerase)

• N – the nucleocapsid protein associates with genomic RNA (one molecule per hexamer) and protects the RNA from nuclease digestion
• يرتبط البروتين الفسفوري P بالبروتينين N و L ويشكل جزءًا من مركب بوليميراز الحمض النووي الريبي. P هو العامل المساعد للبوليميراز.
• البروتين M - وهو بروتين المصفوفة - يتجمع بين الغلاف الخارجي ونواة النيوكليوكابسيد، وهو ينظم ويحافظ على بنية الفيروس
• يبرز البروتين F ، وهو بروتين الاندماج، من سطح الغلاف الفيروسي على شكل ثلاثي، ويُسهّل دخول الفيروس إلى الخلية عن طريق تحفيز اندماج الغلاف الفيروسي مع غشاء الخلية عبر آلية الاندماج من النوع الأول. ومن السمات المميزة لأفراد عائلة الفيروسات المخاطية (Paramyxoviridae) ضرورة وجود درجة حموضة متعادلة لنشاط الاندماج.
• بروتينات الالتصاق الخلوي H / HN / G – تمتد هذه البروتينات عبر الغلاف الفيروسي وتبرز من السطح على شكل نتوءات. ترتبط هذه البروتينات ببروتينات على سطح الخلايا المستهدفة لتسهيل دخولها. يُرمز إلى هذه البروتينات بالرمز H ( هيماغلوتينين ) في فيروسات الحصبة، نظرًا لقدرتها على إحداث تكتل في خلايا الدم الحمراء، كما يتضح من قدرتها على التسبب في تكتل خلايا الدم الحمراء في الاختبارات المعملية. أما بروتينات الالتصاق HN ( هيماغلوتينين-نيورامينيداز ) فتوجد في فيروسات الجهاز التنفسي، وفيروسات روبولا، وفيروسات أفولا. تمتلك هذه البروتينات كلاً من نشاط التراص الدموي ونشاط النيورامينيداز ، الذي يقوم بفصل حمض السياليك على سطح الخلية، مما يمنع جزيئات الفيروس من إعادة الالتصاق بالخلايا المصابة سابقًا. أما بروتينات الالتصاق التي لا تمتلك نشاط التراص الدموي أو نشاط النيورامينيداز فتُرمز إليها بالرمز G ( بروتين سكري ). وتوجد هذه البروتينات في فيروسات هينيبا.
• L – البروتين الكبير هو الوحدة الفرعية التحفيزية لبوليميراز الحمض النووي الريبي المعتمد على الحمض النووي الريبي (RDRP).
• البروتينات المساعدة - وهي آلية تُعرف باسم تعديل الحمض النووي الريبوزي (انظر الفيروسات أحادية السلسلة السالبة ) - تسمح بإنتاج بروتينات متعددة من جين P. هذه البروتينات ليست ضرورية للتضاعف، ولكنها قد تساعد في البقاء على قيد الحياة في المختبر، أو قد تشارك في تنظيم التحول من تخليق الحمض النووي الريبوزي الرسول إلى تخليق الجينوم المضاد .

يتكاثر الفيروس في السيتوبلازم . ويدخل الخلية المضيفة عن طريق ارتباطه بها. ويتبع التكاثر والنسخ نماذج فيروسات الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة السالبة . ^{[ 7 ]} تتم عملية الترجمة عبر المسح غير المكتمل، والتحويل الريبوسومي ، وإنهاء الحمض النووي الريبي وإعادة بدء ترجمته. ويخرج الفيروس من الخلية المضيفة عن طريق التبرعم. وتُعد الفقاريات، بما في ذلك الإنسان والطيور، مضيفات طبيعية للفيروس. وينتقل الفيروس عبر الجسيمات المحمولة جوًا. ^{[ 1 ]}

تستطيع فيروسات باراميكسوفيريداي الخضوع لتعديل الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، مما ينتج عنه بروتينات مختلفة من نفس نسخة mRNA عن طريق انزلاق قاعدة واحدة للخلف لقراءة إطار قراءة مفتوح (ORF) مختلف، وذلك بفضل وجود تراكيب ثانوية مثل العقد الكاذبة. كما تخضع هذه الفيروسات لعملية التأتأة النسخية لإنتاج ذيل متعدد الأدينين (poly(A)) في نهاية نسخ mRNA، وذلك عن طريق تحريك نيوكليوتيد واحد للخلف بشكل متكرر في نهاية قالب الحمض النووي الريبوزي. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

تحتوي العائلة على الفصائل الفرعية والأجناس التالية (- virinae تشير إلى الفصيلة الفرعية و- virus تشير إلى الجنس): ^{[ 5 ]}

تسبب الفيروسات المخاطية عددًا من الأمراض البشرية الهامة. وتشمل هذه الأمراض النكاف ، بالإضافة إلى الحصبة ، التي تسببت في حوالي 136200 حالة وفاة في عام 2022. ^{[ 11 ]}

تُعدّ فيروسات نظير الإنفلونزا البشرية (HPIV) ثاني أكثر الأسباب شيوعًا لأمراض الجهاز التنفسي لدى الرضع والأطفال. وهناك أربعة أنواع من هذه الفيروسات، تُعرف باسم HPIV-1 وHPIV-2 وHPIV-3 وHPIV-4. قد يُسبب النوعان HPIV-1 وHPIV-2 أعراضًا شبيهة بنزلات البرد، بالإضافة إلى الخناق لدى الأطفال. ويرتبط النوع HPIV-3 بالتهاب القصيبات والتهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي . أما النوع HPIV-4 فهو أقل شيوعًا من الأنواع الأخرى، ومن المعروف أنه يُسبب أمراضًا في الجهاز التنفسي تتراوح شدتها من خفيفة إلى حادة. ^{[ 12 ]}

كما أن فيروسات الباراميكسو مسؤولة عن مجموعة من الأمراض في أنواع حيوانية أخرى، على سبيل المثال فيروس داء الكلب ( الكلاب )، وفيروس داء الفقمات ( الفقمات )، وفيروس الحصبة الحيتانية ( الدلافين وخنازير البحر )، وفيروس مرض نيوكاسل ( الطيور )، وفيروس طاعون الأبقار ( الماشية ).

بعض الفيروسات المخاطية، مثل فيروسات هينيبا ، هي مسببات أمراض حيوانية المنشأ ، توجد بشكل طبيعي في الحيوانات، ولكنها قادرة أيضًا على إصابة البشر. وقد ظهر فيروسا هيندرا ونيبا، المنتميان إلى جنس هينيبا، في البشر والماشية في أستراليا وجنوب شرق آسيا . كلا الفيروسين مُعديان ، شديدا الضراوة ، وقادران على إصابة عدد من أنواع الثدييات والتسبب في أمراض قد تكون مميتة. ونظرًا لعدم وجود لقاح بشري مرخص (يوجد لقاح لفيروس هيندرا للخيول) أو علاجات مضادة للفيروسات، يُصنف فيروسا هيندرا ونيبا ضمن عوامل السلامة البيولوجية من المستوى الرابع (BSL 4) . التركيب الجيني لكلا الفيروسين هو تركيب فيروسات مخاطية نموذجية. ^{[ 13 ]}

تم اكتشاف فيروسات باراميكسو جديدة في كل من الحيوانات البرية والمائية، مما يدل على نطاق عوائل واسع وتنوع جيني فيروسي كبير. ومع تقدم التقنيات الجزيئية وتطبيق برامج مراقبة الفيروسات، يتزايد اكتشاف فيروسات جديدة في هذه المجموعة. ^{[ 4 ]}

لا يزال تطور فيروسات الباراميكسو موضع نقاش. وباستخدام فيروسات الرئة (عائلة الفيروسات الرئوية أحادية السلسلة السالبة ) كمجموعة خارجية، يمكن تقسيم فيروسات الباراميكسو إلى مجموعتين: الأولى تضم فيروسات الأفولا وفيروسات الروبولا، والثانية تضم فيروسات الجهاز التنفسي وفيروسات هينيبا وفيروسات الحصبة . [ ^{14 ] ويبدو} أن فيروسات الجهاز التنفسي هي المجموعة القاعدية ضمن المجموعة الثانية. وقد تكون مجموعة فيروسات الجهاز التنفسي-هينيبا-الحصبة قاعدية لمجموعة فيروسات الأفولا-روبولا.

• علم الفيروسات الحيوانية
• علم الفيروسات

• تقرير اللجنة الدولية لتصنيف الفيروسات: فيروسات باراميكسوفيريداي
• فيروسات الباراميكسو (1998) - المورفولوجيا، الجينوم، التضاعف، الإمراضية (يتطلب الوصول الخاص)
• "فيروس هيندرا لديه شجرة عائلة متنامية" . بيان صحفي صادر عن منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) حول فيروسات الباراميكسو . 2001. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 أغسطس 2007.
• الفيروسات الحيوانية
• مركز موارد المعلوماتية الحيوية الفيروسية لجينومات الفيروسات المخاطية
• النطاق الفيروسي : فيروسات باراميكسوفيريداي
• قاعدة بيانات وموارد تحليل مسببات الأمراض الفيروسية (ViPR): أرشيف فيروسات باراميكسوفيريداي 2022