فيروس رجعي

الموسوعة الحرة

الفيروسات الرجعية
مخطط فيروس نقص المناعة البشرية الرجعي يوضح إصابة الخلايا وإنتاج الفيروس وبنية الفيروس
تصنيف الفيروسات تعديل هذا التصنيف
(غير مصنف): فايروس
العالَم : ريبوفيريا
المملكة: بارانافيراي
الشعبة: فنفيرفيريكوتا
فصل: ريفترافيريتس
طلب: أورترفيراليس
عائلة: الفيروسات الرجعية
الفصائل الفرعية والأجناس [1]

الفيروس الرجعي هو نوع من الفيروسات التي تقوم بإدخال نسخة من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين الخاص بها في الحمض النووي للخلية المضيفة التي تغزوها، وبالتالي تغيير جينوم تلك الخلية. [2] بعد غزو سيتوبلازم الخلية المضيفة ، يستخدم الفيروس إنزيم النسخ العكسي الخاص به لإنتاج الحمض النووي من جينوم الحمض النووي الريبوزي الخاص به، وهو عكس النمط المعتاد، وبالتالي رجعي (إلى الخلف). ثم يتم دمج الحمض النووي الجديد في جينوم الخلية المضيفة بواسطة إنزيم إنتيغريز ، وعند هذه النقطة يشار إلى الحمض النووي الفيروسي الرجعي باسم بروفيروس . ثم تعالج الخلية المضيفة الحمض النووي الفيروسي كجزء من جينومها الخاص، وتنسخ وتترجم الجينات الفيروسية جنبًا إلى جنب مع جينات الخلية الخاصة، مما ينتج البروتينات اللازمة لتجميع نسخ جديدة من الفيروس. تسبب العديد من الفيروسات الرجعي أمراضًا خطيرة لدى البشر والثدييات الأخرى والطيور. [3]

تحتوي الفيروسات الرجعية على العديد من العائلات الفرعية في ثلاث مجموعات أساسية.

إن الإنزيمات المتخصصة في تسلل الحمض النووي في الفيروسات الرجعية تجعلها أدوات بحث قيمة في علم الأحياء الجزيئي، وقد تم استخدامها بنجاح في أنظمة توصيل الجينات. [6]

تشير الأدلة من الفيروسات الرجعية الذاتية (الحمض النووي الموروث للفيروس في الجينومات الحيوانية) إلى أن الفيروسات الرجعية تصيب الفقاريات منذ 450 مليون سنة على الأقل. [7]

بناء

تتكون الفيروسات ، وهي فيروسات على شكل جزيئات مستقلة عن الفيروسات الرجعية، من جزيئات مغلفة يبلغ قطرها حوالي 100  نانومتر . يتكون الغلاف الدهني الخارجي من جليكوبروتين. [8] تحتوي الفيروسات أيضًا على جزيئين متطابقين من الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة بطول 7-10 كيلو قاعدة . يوجد الجزيئين على شكل ثنائي، يتكون من اقتران القواعد بين التسلسلات التكميلية. تم تحديد مواقع التفاعل بين جزيئي الحمض النووي الريبي على أنها " حلقة جذعية متقابلة ". [3] على الرغم من أن الفيروسات من الفيروسات الرجعية المختلفة ليس لها نفس الشكل أو البيولوجيا، إلا أن جميع مكونات الفيريون متشابهة جدًا. [9]

المكونات الرئيسية للفيريون هي:

  • الغلاف : يتكون من الدهون (التي يتم الحصول عليها من الغشاء البلازمي للمضيف أثناء عملية التبرعم ) بالإضافة إلى الجليكوبروتين المشفر بواسطة جين env . يخدم الغلاف الفيروسي الرجعي ثلاث وظائف مميزة: الحماية من البيئة خارج الخلية عبر الطبقة الدهنية الثنائية ، وتمكين الفيروس الرجعي من دخول/الخروج من خلايا المضيف من خلال حركة الغشاء الداخلي ، والقدرة على دخول الخلايا مباشرة عن طريق الاندماج مع أغشيتها.
  • RNA : يتكون من RNA ثنائي الترابط . وله غطاء عند الطرف 5' وذيل بولي (A) عند الطرف 3'. يتم إنتاج RNA الجينومي (gRNA) نتيجة لنشاط بوليميراز RNA المضيف II (Pol II) وبإضافة غطاء ميثيل 5' وذيل بولي (A) 3' تتم معالجته باعتباره mRNA المضيف. [10] يحتوي جينوم RNA أيضًا على مناطق غير مشفرة طرفية، وهي مهمة في التضاعف، ومناطق داخلية تشفر بروتينات الفيروس للتعبير الجيني . يتضمن الطرف 5' أربع مناطق، وهي R وU5 وPBS وL. منطقة R هي تسلسل قصير متكرر عند كل طرف من الجينوم يستخدم أثناء النسخ العكسي لضمان النقل الصحيح من طرف إلى طرف في السلسلة النامية. من ناحية أخرى، U5 هو تسلسل فريد قصير بين R وPBS. يتكون PBS (موقع ربط البادئ) من 18 قاعدة مكملة للطرف 3' من بادئ tRNA. المنطقة L هي منطقة قائدة غير مترجمة تعطي الإشارة لتغليف الحمض النووي الريبي للجينوم. تتضمن النهاية 3' ثلاث مناطق، وهي PPT (مسار البوليبورين)، وU3، وR. PPT هي مادة أولية لتخليق الحمض النووي ذي السلسلة الموجبة أثناء النسخ العكسي . U3 هي تسلسل بين PPT وR، والذي يعمل كإشارة يمكن للفيروس المبتدئ استخدامها في النسخ . R هو التسلسل المتكرر الطرفي في النهاية 3'.
  • البروتينات : تتكون من بروتينات الغاغ، والبروتياز (PR)، وبروتينات البول، وبروتينات البيئة.
    • بروتينات المستضدات الخاصة بالمجموعة (gag) هي مكونات رئيسية للقفيصة الفيروسية ، والتي يبلغ عددها حوالي 2000-4000 نسخة لكل فيريون. يمتلك Gag مجالين لربط الأحماض النووية، بما في ذلك المصفوفة (MA) والنواة (NC). يعد التعرف على الحمض النووي الريبي الجينومي للفيروسات الرجعية وربطه وتعبئته في تجميع الفيروسات أحد الوظائف المهمة لبروتين Gag. كما تنظم تفاعلات Gag مع الحمض النووي الريبي الخلوي جوانب التجميع. [11] يؤدي التعبير عن gag وحده إلى تجميع جزيئات غير ناضجة تشبه الفيروسات تتبرعم من الغشاء البلازمي. في جميع الفيروسات الرجعية، يعد بروتين Gag هو السلف للبروتين الهيكلي الداخلي. [12]
    • يتم التعبير عن البروتياز (pro) بشكل مختلف في الفيروسات المختلفة. وهو يعمل في الانقسامات البروتينية أثناء نضوج الفيروس لإنتاج بروتينات gag و pol الناضجة. بروتينات gag الرجعية الفيروسية مسؤولة عن تنسيق العديد من جوانب تجميع الفيروس.
    • البروتينات بول مسؤولة عن تركيب الحمض النووي الفيروسي ودمجه في الحمض النووي للمضيف بعد الإصابة.
    • تلعب بروتينات Env دورًا في ارتباط الفيروسات ودخولها إلى الخلية المضيفة. [13] إن امتلاك نسخة وظيفية من جين env هو ما يجعل الفيروسات الرجعية مميزة عن العناصر الرجعية . [14] إن قدرة الفيروس الرجعي على الارتباط بخلية المضيف المستهدفة باستخدام مستقبلات سطح الخلية المحددة يتم توفيرها من خلال المكون السطحي (SU) لبروتين Env، بينما يتم منح قدرة الفيروس الرجعي على دخول الخلية عبر اندماج الغشاء من خلال المكون عبر الغشاء (TM). وبالتالي فإن بروتين Env هو الذي يمكّن الفيروس الرجعي من أن يكون معديًا.
    • ترتبط العديد من أنواع البروتينات بالحمض النووي الريبي في فيروس الرجعي. بروتين النوكليوكابسيد (NC) هو البروتين الأكثر وفرة، والذي يغطي الحمض النووي الريبي؛ في حين أن البروتينات الأخرى، الموجودة بكميات أقل بكثير ولها أنشطة إنزيمية. تشمل بعض الأنشطة الإنزيمية الموجودة في فيروس الرجعي بوليميراز الحمض النووي المعتمد على الحمض النووي الريبي (النسخ العكسي؛ RT)، وبوليميراز الحمض النووي المعتمد على الحمض النووي، وريبونوكلياز H (RNase H) Integrase وProtease. [15] لقد ثبت أن RNases H الفيروسية الرجعية المشفرة بواسطة جميع الفيروسات الرجعية، بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية، تظهر ثلاثة أوضاع مختلفة من الانقسام: داخلي، وDNA 3' موجه إلى النهاية، وRNA 5' موجه إلى النهاية. تشكل جميع أوضاع الانقسام الثلاثة أدوارًا في النسخ العكسي. لذلك، فإن نشاط RNase H ضروري في العديد من جوانب النسخ العكسي. يُظهِر استخدام نشاط RNase H أثناء تكاثر الفيروسات الرجعية استراتيجية فريدة لنسخ جينوم RNA أحادي السلسلة إلى DNA مزدوج السلسلة، حيث أن DNA ذو السلسلة السالبة مكمل ويقوم بربط القواعد بجينوم الفيروس الرجعي في الدورة الأولى من تخليق الحمض النووي. [16] كما أن نشاط ريبونوكلياز RNase H مطلوب أيضًا في دورة حياة الفيروس الرجعي، لأنه يولد ويزيل البادئات الضرورية بواسطة النسخ العكسي (RT) لبدء تخليق الحمض النووي. الفيروسات الرجعية التي تفتقر إلى نشاط RNase H غير معدية. [17]
التنظيم الجينومي والجزئي للفيروس الرجعي النموذجي. يتم شرح الاختصارات في وصف الملف. [18]

البنية الجينومية

يتم تعبئة الجينوم الفيروسي الرجعي على هيئة جزيئات فيروسية. هذه الجزيئات الفيروسية عبارة عن ثنائيات من جزيئات الحمض النووي الريبي الخطية ذات السلسلة المفردة ذات الاتجاه الإيجابي. [10]

تتبع الفيروسات الرجعية ( والفيروسات الأورترية بشكل عام) مخطط 5'- gag - pro - pol - env ​​-3' في جينوم الحمض النووي الريبي. تشفر gag و pol البروتينات المتعددة، حيث يدير كل منهما الغلاف والتكاثر. تشفر منطقة pol الإنزيمات اللازمة لتكاثر الفيروس، مثل النسخ العكسي والبروتياز والتكامل. [19] اعتمادًا على الفيروس، قد تتداخل الجينات أو تندمج في سلاسل بروتينية متعددة أكبر. تحتوي بعض الفيروسات على جينات إضافية. جنس الفيروس العكوس وجنس الفيروس الإسفنجي وجنس فيروس ابيضاض الدم البقري / فيروس ابيضاض الدم البقري (BLV) وجنس فيروس السمك الذي تم تقديمه حديثًا هي فيروسات رجعية مصنفة على أنها معقدة. تحتوي هذه الفيروسات على جينات تسمى الجينات الإضافية، بالإضافة إلى جينات gag و pro و pol و env. تقع الجينات الإضافية بين pol و env، في اتجاه مجرى env، بما في ذلك منطقة U3 من LTR، أو في env والأجزاء المتداخلة. في حين أن الجينات الإضافية لها أدوار مساعدة، فإنها أيضًا تنسق وتنظم التعبير الجيني الفيروسي. بالإضافة إلى ذلك، قد تحمل بعض الفيروسات الرجعية جينات تسمى الجينات السرطانية أو جينات الأورام من فئة أخرى. تُعرف الفيروسات الرجعية التي تحمل هذه الجينات (وتسمى أيضًا الفيروسات المتحولة) بقدرتها على التسبب بسرعة في الأورام في الحيوانات وتحويل الخلايا في المزرعة إلى حالة سرطانية. [20]

يتم تقسيم البروتينات المتعددة إلى بروتينات أصغر حجمًا، ولكل منها وظيفتها الخاصة. وتُعرف النيوكليوتيدات التي تشفرها بالجينات الفرعية . [18]

الضرب

يحتوي الفيروس الرجعي على غشاء يحتوي على جليكوبروتينات، وهي قادرة على الارتباط ببروتين مستقبل على خلية مضيفة. يوجد سلسلتان من الحمض النووي الريبي داخل الخلية تحتويان على ثلاثة إنزيمات: البروتياز، والنسخ العكسي، والتكامل (1). الخطوة الأولى في التضاعف هي ربط الجليكوبروتين ببروتين المستقبل (2). بمجرد ربطهما، يتحلل غشاء الخلية، ليصبح جزءًا من الخلية المضيفة، وتدخل خيوط الحمض النووي الريبي والإنزيمات إلى الخلية (3). داخل الخلية، ينشئ النسخ العكسي خيطًا مكملًا من الحمض النووي من الحمض النووي الريبي للفيروس الرجعي ويتحلل الحمض النووي الريبي؛ يُعرف هذا الخيط من الحمض النووي باسم الحمض النووي التكميلي (4). ثم يتم تضاعف الحمض النووي التكميلي، ويشكل الخيطان رابطة ضعيفة ويدخلان النواة (5). بمجرد دخول النواة، يتم دمج الحمض النووي في الحمض النووي للخلية المضيفة بمساعدة التكامل (6). يمكن لهذه الخلية أن تظل خاملة، أو يمكن تصنيع الحمض النووي الريبوزي من الحمض النووي الريبوزي واستخدامه لإنشاء البروتينات لفيروس رجعي جديد (7). تُستخدم وحدات الريبوسوم لترجمة الحمض النووي الريبوزي المرسال للفيروس إلى تسلسلات الأحماض الأمينية التي يمكن تحويلها إلى بروتينات في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. ستؤدي هذه الخطوة أيضًا إلى إنتاج إنزيمات فيروسية وبروتينات غلافية (8). سيتم تصنيع الحمض النووي الريبوزي الفيروسي في النواة. ثم يتم جمع هذه القطع معًا وفصلها عن غشاء الخلية كفيروس رجعي جديد (9).

عندما تدمج الفيروسات الرجعية جينومها الخاص في خط الجراثيم ، يتم تمرير جينومها إلى الجيل التالي. تشكل هذه الفيروسات الرجعية الذاتية (ERVs)، على النقيض من الفيروسات الرجعية الخارجية ، الآن 5-8٪ من الجينوم البشري. [21] ليس لمعظم الإضافات وظيفة معروفة وغالبًا ما يشار إليها باسم " الحمض النووي غير المرغوب فيه ". ومع ذلك ، تلعب العديد من الفيروسات الرجعية الذاتية أدوارًا مهمة في بيولوجيا المضيف، مثل التحكم في نسخ الجينات، واندماج الخلايا أثناء نمو المشيمة في سياق إنبات الجنين ، ومقاومة العدوى الفيروسية الرجعية الخارجية. كما تلقت الفيروسات الرجعية الذاتية اهتمامًا خاصًا في أبحاث الأمراض المرتبطة بالمناعة ، مثل أمراض المناعة الذاتية مثل التصلب المتعدد ، على الرغم من أنه لم يثبت بعد أن الفيروسات الرجعية الذاتية تلعب أي دور سببي في هذه الفئة من الأمراض. [22]

في حين كان يُعتقد كلاسيكيًا أن النسخ يحدث فقط من الحمض النووي إلى الحمض النووي الريبي، فإن النسخ العكسي ينسخ الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي. يشير مصطلح "رجعي" في الفيروسات الرجعية إلى هذا الانعكاس (صنع الحمض النووي من الحمض النووي الريبي) للاتجاه المعتاد للنسخ. لا يزال يطيع العقيدة المركزية لعلم الأحياء الجزيئي ، والتي تنص على أنه يمكن نقل المعلومات من الحمض النووي إلى الحمض النووي ولكن لا يمكن نقلها مرة أخرى من البروتين إلى البروتين أو الحمض النووي. تم العثور على نشاط النسخ العكسي خارج الفيروسات الرجعية في جميع حقيقيات النوى تقريبًا ، مما يتيح تكوين وإدراج نسخ جديدة من العناصر العكسية في جينوم المضيف. يتم نسخ هذه الإدخالات بواسطة إنزيمات المضيف إلى جزيئات الحمض النووي الريبي الجديدة التي تدخل السيتوزول. بعد ذلك، يتم ترجمة بعض جزيئات الحمض النووي الريبي هذه إلى بروتينات فيروسية. يتم ترجمة البروتينات المشفرة بواسطة جينات gag و pol من mRNAs بطول الجينوم إلى بروتينات Gag و Gag-Pol. على سبيل المثال، بالنسبة لجين gag ؛ يتم ترجمته إلى جزيئات بروتين الغلاف، وبالنسبة لجين بول ؛ يتم ترجمته إلى جزيئات النسخ العكسي. تحتاج الفيروسات الرجعية إلى كمية أكبر بكثير من بروتينات Gag مقارنة ببروتينات Pol وقد طورت أنظمة متقدمة لتوليف الكمية المطلوبة من كل منهما. على سبيل المثال، بعد تخليق Gag، تنتهي عملية الترجمة بنسبة 95 بالمائة تقريبًا من الريبوسومات، بينما تستمر الريبوسومات الأخرى في الترجمة لتوليف Gag-Pol. في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة تبدأ عملية الجليكوزيلات ويتم ترجمة جين env من mRNAs الموصولة في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة إلى جزيئات بروتين الغلاف. عندما يتم نقل جزيئات بروتين الغلاف إلى مجمع جولجي، يتم تقسيمها إلى جليكوبروتين سطحي وجليكوبروتين عبر الغشاء بواسطة بروتياز مضيف. يظل منتجا الجليكوبروتين هذان مرتبطين ارتباطًا وثيقًا، ويتم نقلهما إلى الغشاء البلازمي بعد المزيد من الجليكوزيلات. [3]

من المهم ملاحظة أن الفيروس الرجعي يجب أن "يجلب" إنزيم النسخ العكسي الخاص به في غلافه ، وإلا فإنه لن يتمكن من استخدام إنزيمات الخلية المصابة للقيام بالمهمة، بسبب الطبيعة غير العادية لإنتاج الحمض النووي من الحمض النووي الريبي. [ بحاجة لمصدر ]

إن الأدوية الصناعية المصممة كمثبطات للبروتياز والنسخ العكسي يتم تصنيعها بحيث تستهدف مواقع وتسلسلات محددة داخل إنزيماتها الخاصة. ومع ذلك، يمكن أن تصبح هذه الأدوية غير فعالة بسرعة بسبب حقيقة أن تسلسلات الجينات التي تشفر البروتياز والنسخ العكسي تتحور بسرعة. تتسبب هذه التغييرات في القواعد في تغيير الكودونات والمواقع المحددة مع الإنزيمات وبالتالي تجنب استهداف الدواء عن طريق فقدان المواقع التي يستهدفها الدواء بالفعل. [ بحاجة لمصدر ]

نظرًا لأن النسخ العكسي يفتقر إلى التدقيق المعتاد لتكرار الحمض النووي، فإن الفيروس الرجعي يتحور كثيرًا. وهذا يمكّن الفيروس من أن يصبح مقاومًا للأدوية المضادة للفيروسات بسرعة، ويعرقل تطوير اللقاحات الفعّالة ومثبطات الفيروس الرجعي. [23]

من الصعوبات التي تواجه بعض الفيروسات الرجعية، مثل فيروس مولوني الرجعي، ضرورة انقسام الخلايا بشكل نشط من أجل التحويل. ونتيجة لذلك، فإن الخلايا مثل الخلايا العصبية مقاومة للغاية للعدوى والتحويل بواسطة الفيروسات الرجعية. وهذا يثير القلق من أن الطفرات الإدراجية بسبب التكامل في جينوم المضيف قد تؤدي إلى السرطان أو سرطان الدم. وهذا على عكس الفيروسات العدسية ، وهي جنس من الفيروسات الرجعية ، والتي يمكنها دمج الحمض النووي الريبوزي الخاص بها في جينوم الخلايا المضيفة غير المنقسمة. [ بحاجة لمصدر ]

إعادة التركيب

يتم تعبئة جينومين من الحمض النووي الريبوزي في كل جسيم من الفيروسات الرجعية، ولكن بعد الإصابة، يولد كل فيروس فيروسًا واحدًا فقط . [24] بعد الإصابة، يحدث النسخ العكسي ويصاحب هذه العملية إعادة التركيب . تتضمن إعادة التركيب تبديل خيط القالب بين نسختي الجينوم (إعادة تركيب اختيار النسخة) أثناء النسخ العكسي. يحدث من 5 إلى 14 حدث إعادة تركيب لكل جينوم في كل دورة تكرار. [25] يبدو أن إعادة التركيب الجيني ضرورية للحفاظ على سلامة الجينوم وآلية إصلاح لإنقاذ الجينومات التالفة. [24]

الانتقال

بروفيروس

إن الحمض النووي المتكون بعد النسخ العكسي (الفيروس المتطور) أطول من جينوم الحمض النووي الريبي لأن كل طرف من الطرفين يحتوي على تسلسلات U3 - R - U5 تسمى التكرار الطرفي الطويل (LTR). وبالتالي، فإن الطرف الطرفي 5' يحتوي على تسلسل U3 الإضافي، بينما يحتوي الطرف الطرفي الآخر على تسلسل U5. [15] تتمكن التكرارات الطرفية الطويلة من إرسال إشارات للقيام بمهام حيوية مثل بدء إنتاج الحمض النووي الريبي أو إدارة معدل النسخ. وبهذه الطريقة، يمكن للتكرارات الطرفية الطويلة التحكم في التضاعف، وبالتالي التقدم الكامل للدورة الفيروسية. [27] على الرغم من وجوده في النواة، فإن الحمض النووي التكميلي الفيروسي الرجعي غير المتكامل هو ركيزة ضعيفة للغاية للنسخ. لهذا السبب، فإن التكرار الطرفي الطويل ضروري للتعبير الدائم والفعال عن الجينات الفيروسية الرجعية. [10]

يمكن دمج هذا الحمض النووي في جينوم المضيف كفيروس متطور يمكن نقله إلى الخلايا الناتجة. يتم إدخال الحمض النووي للفيروس الرجعي عشوائيًا في جينوم المضيف. وبسبب هذا، يمكن إدخاله في الجينات السرطانية . بهذه الطريقة، يمكن لبعض الفيروسات الرجعية تحويل الخلايا الطبيعية إلى خلايا سرطانية. تظل بعض الفيروسات الرجعية كامنة في الخلية لفترة طويلة من الزمن قبل أن يتم تنشيطها عن طريق التغيير في بيئة الخلية. [ بحاجة لمصدر ]

التطور المبكر

أدت دراسات الفيروسات الرجعية إلى أول عملية تركيب مؤكدة للحمض النووي من قوالب الحمض النووي الريبي، وهي طريقة أساسية لنقل المادة الوراثية التي تحدث في كل من حقيقيات النوى وبدائيات النوى . وقد تم التكهن بأن عمليات نسخ الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي التي تستخدمها الفيروسات الرجعية ربما كانت أول من تسبب في استخدام الحمض النووي كمادة وراثية. في هذا النموذج، فرضية عالم الحمض النووي الريبي ، تبنت الكائنات الخلوية الحمض النووي الأكثر استقرارًا كيميائيًا عندما تطورت الفيروسات الرجعية لإنشاء الحمض النووي من قوالب الحمض النووي الريبي . [ بحاجة لمصدر ]

تشير تقديرات تاريخ تطور الفيروسات الرجعية الرغوية إلى أن وقت أحدث سلف مشترك كان قبل أكثر من 450 مليون سنة . [28]

العلاج الجيني

تم تطوير ناقلات جاما ارتجاعية فيروسية وعدسية لعلاج الجينات تتوسط التعديل الجيني المستقر للخلايا المعالجة من خلال التكامل الكروموسومي لجينومات الناقل المنقولة. هذه التكنولوجيا مفيدة، ليس فقط لأغراض البحث، ولكن أيضًا للعلاج الجيني السريري الذي يهدف إلى تصحيح العيوب الجينية على المدى الطويل، على سبيل المثال، في الخلايا الجذعية والسلفية. تم تصميم جزيئات ناقل ارتجاعي فيروسي مع توجيه لخلايا مستهدفة مختلفة. تم استخدام ناقلات جاما ارتجاعية فيروسية وعدسية حتى الآن في أكثر من 300 تجربة سريرية، لمعالجة خيارات العلاج لأمراض مختلفة. [6] [29] يمكن تطوير الطفرات الفيروسية الرجعية لصنع نماذج فأر معدلة وراثيًا لدراسة أنواع مختلفة من السرطان ونماذجها النقيلية . [ بحاجة لمصدر ]

سرطان

تشمل الفيروسات الرجعية التي تسبب نمو الورم فيروس ساركوما راوس وفيروس الورم الثديي لدى الفئران . يمكن أن يحدث السرطان عن طريق الجينات الأولية التي تم دمجها عن طريق الخطأ في الحمض النووي للفيروسات الأولية أو عن طريق تعطيل الجينات الأولية للخلايا. يحتوي فيروس ساركوما راوس على جين src الذي يحفز تكوين الورم. لاحقًا، تم اكتشاف أن جينًا مشابهًا في الخلايا يشارك في إشارات الخلايا، والذي تم استئصاله على الأرجح مع الحمض النووي للفيروسات الأولية. يمكن للفيروسات غير المتحولة إدراج حمضها النووي بشكل عشوائي في الجينات الأولية للورم، مما يعطل التعبير عن البروتينات التي تنظم دورة الخلية. يمكن لمروج الحمض النووي للفيروسات الأولية أيضًا أن يسبب الإفراط في التعبير عن الجينات التنظيمية. يمكن أن تسبب الفيروسات الرجعية أمراضًا مثل السرطان ونقص المناعة. إذا تم دمج الحمض النووي الفيروسي في كروموسومات المضيف، فقد يؤدي ذلك إلى عدوى دائمة. لذلك من المهم اكتشاف استجابة الجسم للفيروسات الرجعية. ترتبط الفيروسات الرجعية الخارجية بشكل خاص بالأمراض المسببة للأمراض. على سبيل المثال، تحمل الفئران فيروس الورم الثديي الفأري (MMTV)، وهو فيروس رجعي. ينتقل هذا الفيروس إلى الفئران حديثي الولادة من خلال حليب الثدي. عندما يبلغون من العمر 6 أشهر، تصاب الفئران الحاملة للفيروس بسرطان الثدي بسبب الفيروس الرجعي. بالإضافة إلى ذلك، تم العثور على فيروس اللوكيميا I (HTLV-1)، الموجود في الخلايا التائية البشرية، لدى البشر لسنوات عديدة. يُقدر أن هذا الفيروس الرجعي يسبب سرطان الدم في سن 40 و 50 عامًا. [30] لديه بنية قابلة للتكرار يمكن أن تسبب السرطان. بالإضافة إلى التسلسل الجيني المعتاد للفيروسات الرجعية، يحتوي HTLV-1 على منطقة رابعة، PX. تشفر هذه المنطقة البروتينات التنظيمية Tax و Rex و p12 و p13 و p30. يبدأ بروتين Tax عملية اللوكيميا وينظم نسخ جميع الجينات الفيروسية في الحمض النووي البروفيروسي المتكامل لـ HTLV. [31]

تصنيف

علم تطور الفيروسات الرجعية

خارجي

الفيروسات الرجعية الخارجية هي فيروسات معدية تحتوي على الحمض النووي الريبوزي أو الحمض النووي الريبوزي وتنتقل من كائن حي إلى آخر. في نظام تصنيف بالتيمور ، الذي يجمع الفيروسات معًا بناءً على طريقة تخليق الحمض النووي الريبوزي المرسال ، يتم تصنيفها إلى مجموعتين: المجموعة السادسة: فيروسات الحمض النووي الريبوزي أحادي السلسلة مع وجود وسيط الحمض النووي الريبوزي في دورة حياتها، والمجموعة السابعة: فيروسات الحمض النووي الريبوزي ثنائي السلسلة مع وجود وسيط الحمض النووي الريبوزي في دورة حياتها. [ بحاجة لمصدر ]

فيروسات المجموعة السادسة

تستخدم جميع أعضاء المجموعة السادسة إنزيم النسخ العكسي المشفر فيروسيًا ، وهو بوليميراز DNA معتمد على الحمض النووي الريبي، لإنتاج الحمض النووي من جينوم الحمض النووي الريبي الأولي للفيروس. غالبًا ما يتم دمج هذا الحمض النووي في جينوم المضيف، كما هو الحال في الفيروسات الرجعية والفيروسات الزائفة ، حيث يتم تكراره ونسخه بواسطة المضيف.

المجموعة السادسة تشمل:

كانت عائلة الفيروسات الرجعية مقسمة سابقًا إلى ثلاث عائلات فرعية ( Oncovirinae و Lentivirinae و Spumavirinae )، ولكنها الآن مقسمة إلى فئتين: Orthoretrovirinae و Spumaretrovirinae . يُستخدم مصطلح oncovirus الآن بشكل شائع لوصف فيروس مسبب للسرطان. تتضمن هذه العائلة الآن الأجناس التالية:

لاحظ أنه وفقًا للجنة الدولية لتصنيف الحيوانات لعام 2017، تم تقسيم جنس Spumavirus إلى خمسة أجناس، وتم ترقية نوعه السابق Simian foamy virus إلى جنس Simiispumavirus بما لا يقل عن 14 نوعًا، بما في ذلك النوع الجديد Eastern chimpanzee simian foamy virus . [32]

فيروسات المجموعة السابعة

تحتوي كلتا العائلتين في المجموعة السابعة على جينومات DNA موجودة داخل جزيئات الفيروس الغازية. يتم نسخ جينوم DNA إلى كل من mRNA، لاستخدامه كنسخة في تخليق البروتين، وRNA قبل الجينوم، لاستخدامه كقالب أثناء تكرار الجينوم. يستخدم النسخ العكسي المشفر فيروسيًا RNA قبل الجينوم كقالب لإنشاء DNA الجينومي.

المجموعة السابعة تشمل:

ترتبط العائلة الأخيرة ارتباطًا وثيقًا بالعائلة المقترحة حديثًا

  • عائلة Nackednaviridae — على سبيل المثال، فيروس التهاب الكبد B في أسماك السيشليد الأفريقية (ACNDV)، والذي كان يسمى سابقًا فيروس التهاب الكبد B في أسماك السيشليد الأفريقية (ACHBV). [33]

في حين أن عائلات Belpaoviridae و Metaviridae و Pseudoviridae و Retroviridae و Caulimoviridae تشكل رتبة Ortervirales . [34]

داخلي المنشأ

لا يتم تضمين الفيروسات الرجعية الذاتية رسميًا في نظام التصنيف هذا، ويتم تصنيفها على نطاق واسع إلى ثلاث فئات، على أساس الصلة بالأجناس الخارجية:

  • الفئة الأولى تشبه إلى حد كبير الفيروسات الرجعية جاما
  • الفئة الثانية تشبه إلى حد كبير الفيروسات الرجعية بيتا والفيروسات الرجعية ألفا
  • الفئة الثالثة تشبه إلى حد كبير الفيروسات الإسفنجية.

الجدل

كانت الفيروسات الرجعية محور العديد من الادعاءات والادعاءات الحديثة التي تم رفضها إلى حد كبير من قبل مجتمع العلوم. بدا أن دراسة أولية في عام 2009 توصلت إلى نتائج جديدة قد تغير بعض المعرفة الراسخة حول هذا الموضوع. ومع ذلك، على الرغم من أن الأبحاث اللاحقة دحضت بعض الادعاءات المقدمة حول الفيروسات الرجعية، إلا أن هناك العديد من الشخصيات المثيرة للجدل التي تواصل تقديم ادعاءات تعتبر بشكل عام ليس لها أي أساس أو إجماع صالح لدعم هذه الادعاءات. [35] [36] [37]

علاج

الأدوية المضادة للفيروسات القهقرية هي أدوية لعلاج العدوى بالفيروسات القهقرية، وخاصة فيروس نقص المناعة البشرية . تعمل فئات مختلفة من الأدوية المضادة للفيروسات القهقرية على مراحل مختلفة من دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية . يُعرف الجمع بين العديد من الأدوية المضادة للفيروسات القهقرية (ثلاثة أو أربعة عادةً) بالعلاج المضاد للفيروسات القهقرية عالي النشاط (HAART). [38]

علاج الفيروسات الرجعية البيطرية

يتم علاج عدوى فيروس ابيضاض الدم لدى القطط وفيروس نقص المناعة لدى القطط باستخدام المواد البيولوجية ، بما في ذلك منظم المناعة الوحيد المرخص حاليًا للبيع في الولايات المتحدة، وهو منظم المناعة للخلايا التائية الليمفاوية (LTCI). [39]

مراجع

  1. ^ "تصنيف الفيروسات: إصدار 2018ب". اللجنة الدولية لتصنيف الفيروسات (ICTV) . مارس 2019. تم الاسترجاع في 16 مارس 2019 .
  2. ^ "retrovirus". قاموس أوكسفورد الإنجليزي . مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 2018. استرجاع 25 سبتمبر 2018 .
  3. ^ abc Carter JB, Saunders VA (2007). Virology: principles and applications (1st ed.). Chichester, England: John Wiley & Sons. p. 191. ISBN 978-0-470-02386-0. OCLC  124160564.
  4. ^ Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE, eds. (1997). Retroviruses . Cold Spring Harbor Laboratory. ISBN 978-0-87969-571-2 . 
  5. ^ {ميلر، أ.د. (2006). النواقل الفيروسية الرجعية في العلاج الجيني. موسوعة علوم الحياة. doi:10.1038/npg.els.0005741}
  6. ^ ab Kurth R, Bannert N, eds. (2010). الفيروسات الرجعية: علم الأحياء الجزيئي وعلم الجينوم والتسبب في الأمراض. Horizon Scientific. ISBN 978-1-904455-55-4.
  7. ^ تشنغ، جيالو؛ وي، يوتونج؛ هان، جوان-زو (1 فبراير 2022). "تنوع وتطور الفيروسات الرجعية: وجهات نظر من "الحفريات" الفيروسية". فيرولوجيكا سينيكا . 37 (1): 11-18. doi :10.1016/j.virs.2022.01.019. ISSN  1995-820X. PMC 8922424. PMID 35234634  . 
  8. ^ كوفين، جون م.؛ هيوز، ستيفن هـ.؛ فارموس، هارولد إي. (1997). مكانة الفيروسات الرجعية في علم الأحياء. مطبعة مختبر كولد سبرينج هاربور.
  9. ^ Coffin JM (1992). "بنية وتصنيف الفيروسات الرجعية". في Levy JA (محرر). The Retroviridae . المجلد 1 (الطبعة الأولى). نيويورك: بلنوم. ص 20. ISBN 978-0-306-44074-8.
  10. ^ abc Painter, Mark M.; Collins, Kathleen L. (1 January 2019), "HIV and Retroviruses", in Schmidt, Thomas M. (ed.), Encyclopedia of Microbiology (Fourth Edition) , Academic Press, pp. 613–628, doi :10.1016/b978-0-12-801238-3.66202-5, ISBN 978-0-12-811737-8, S2CID  188750910 , تم الاسترجاع في 3 مايو 2020
  11. ^ أولسون إي دي، موسيير فورسيث كيه (فبراير 2019). "تفاعلات بروتين جاج-رنا القهقري: الآثار المترتبة على تغليف رنا الجينومي المحدد وتجميع الفيريون". ندوات في علم الأحياء الخلوية والتنموية . SI: الخلايا الشجيرية البشرية. 86 : 129-139. doi :10.1016/j.semcdb.2018.03.015. PMC 6167211. PMID  29580971 . 
  12. ^ Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE (1997). بروتينات الفيروسات. Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-571-2.
  13. ^ كوفين 1992، ص 26-34
  14. ^ Kim FJ, Battini JL, Manel N, Sitbon M (يناير 2004). "ظهور الفيروسات الرجعية الفقارية والتقاط المغلف". علم الفيروسات . 318 (1): 183-91. doi : 10.1016/j.virol.2003.09.026 . PMID  14972546.
  15. ^ ab Carter JB, Saunders VA (2007). علم الفيروسات: المبادئ والتطبيقات . تشيتشيستر، إنجلترا: جون وايلي وأولاده. ISBN 978-0-470-02386-0. OCLC  124160564.
  16. ^ Champoux JJ, Schultz SJ (يونيو 2009). "نشاط RNase H: البنية والخصوصية والوظيفة في النسخ العكسي". مجلة FEBS . 134 (1-2): 86-103. doi :10.1016/j.virusres.2007.12.007. PMC 2464458. PMID  18261820 . 
  17. ^ Moelling K, Broecker F, Kerrigan JE (2014). "RNase H: specificity, mechanisms of action, and antiviral target". Human Retroviruses . Methods in Molecular Biology. المجلد 1087. ص 71-84. doi :10.1007/978-1-62703-670-2_7. ISBN 978-1-62703-669-6. PMID  24158815.
  18. ^ أب Vargiu L، Rodriguez-Tomé P، Sperber GO، Cadeddu M، Grandi N، Blikstad V، وآخرون. (يناير 2016). “تصنيف وتوصيف الفيروسات القهقرية الذاتية البشرية؛ أشكال الفسيفساء شائعة”. علم الفيروسات القهقرية . 13 : 7. دوى : 10.1186/s12977-015-0232-y . بمك 4724089 . بميد  26800882. 
  19. ^ بيترز، بي جيه، مارستون، بي جيه، ويدل، بي جيه، وبروكس، جيه تي (2013). عدوى فيروس نقص المناعة البشرية. مجلة هانتر للطب الاستوائي والأمراض المعدية الناشئة، 217-247. doi:10.1016/b978-1-4160-4390-4.00027-8
  20. ^ Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE (1997). "Genetic Organization". Retroviruses . Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-571-2.
  21. ^ Belshaw R, Pereira V, Katzourakis A, Talbot G, Paces J, Burt A, Tristem M (أبريل 2004). "إعادة العدوى طويلة الأمد للجينوم البشري بالفيروسات الرجعية الذاتية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (14): 4894–9. Bibcode :2004PNAS..101.4894B. doi : 10.1073/pnas.0307800101 . PMC 387345. PMID  15044706 . 
  22. ^ Medstrand P, van de Lagemaat LN, Dunn CA, Landry JR, Svenback D, Mager DL (2005). "Impact of transposable elements on the evolution of mammalian gene regulation". Cytogenetic and Genome Research . 110 (1–4): 342–52. doi :10.1159/000084966. PMID  16093686. S2CID  25307890.
  23. ^ Svarovskaia ES، Cheslock SR، Zhang WH، Hu WS، Pathak VK (يناير 2003). "معدلات الطفرة الفيروسية الرجعية ودقة النسخ العكسي". Frontiers in Bioscience . 8 (1–3): d117–34. doi : 10.2741/957 . PMID  12456349.
  24. ^ ab Rawson JM, Nikolaitchik OA, Keele BF, Pathak VK, Hu WS (نوفمبر 2018). "إعادة التركيب مطلوبة لتكرار فيروس نقص المناعة البشرية 1 بكفاءة والحفاظ على سلامة الجينوم الفيروسي". Nucleic Acids Research . 46 (20): 10535–10545. doi :10.1093/nar/gky910. PMC 6237782. PMID  30307534 . 
  25. ^ Cromer D, Grimm AJ, Schlub TE, Mak J, Davenport MP (يناير 2016). "تقدير معدل تبديل وإعادة تركيب قالب فيروس نقص المناعة البشرية داخل الجسم". AIDS . 30 (2): 185–92. doi : 10.1097/QAD.0000000000000936 . PMID  26691546. S2CID  20086739.
  26. ^ Jolly C (مارس 2011). "انتقال الفيروسات الرجعية من خلية إلى أخرى: المناعة الفطرية وعوامل التقييد المستحثة بالإنترفيرون". علم الفيروسات . 411 (2): 251–9. doi :10.1016/j.virol.2010.12.031. PMC 3053447. PMID 21247613  . 
  27. ^ MacLachlan, N. James; Dubovi, Edward J. (2011). Fenner's Veterinary Virology (الطبعة الرابعة). Academic Press. ص. 250. ISBN 978-0-12-375159-1تم الاسترجاع بتاريخ 6 مايو 2020 .
  28. ^ Aiewsakun P, Katzourakis A (يناير 2017). "الأصل البحري للفيروسات الرجعية في العصر الباليوزوي المبكر". Nature Communications . 8 : 13954. Bibcode :2017NatCo...813954A. doi :10.1038/ncomms13954. PMC 5512871. PMID  28071651 . 
  29. ^ Desport M, ed. (2010). Lentiviruses and Macrophages: Molecular and Cellular Interactions . Caister Academic. ISBN 978-1-904455-60-8.
  30. ^ روس، إس آر (2018). الاستجابات المناعية الخلوية للفيروسات الرجعية. في تفاعلات الفيروسات الرجعية مع الخلايا (ص 401-420). إلسفير. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811185-7.00011-X
  31. ^ Burrell, CJ, Howard, CR, & Murphy, FA (2017). Retroviruses. In Fenner and White's Medical Virology (pp. 317–344). Elsevier. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-375156-0.00023-0
  32. ^ متصفح تصنيف ICTV
  33. ^ Lauber C, Seitz S, Mattei S, Suh A, Beck J, Herstein J, et al. (سبتمبر 2017). "فك رموز أصل وتطور فيروسات التهاب الكبد B عن طريق عائلة من فيروسات الأسماك غير المغلفة". Cell Host & Microbe . 22 (3): 387–399.e6. doi :10.1016/j.chom.2017.07.019. PMC 5604429. PMID  28867387 . و PDF
  34. ^ Krupovic M، Blomberg J، Coffin JM، Dasgupta I، Fan H، Geering AD، وآخرون (يونيو 2018). "Ortervirales: New Virus Order Unifying Five Families of Reverse-Transcribing Viruses". مجلة علم الفيروسات . 92 (12). doi :10.1128/JVI.00515-18. PMC 5974489. PMID  29618642 . 
  35. ^ التحقق من صحة جودي ميكوفيتس، عالمة الفيروسات المثيرة للجدل التي تهاجم أنتوني فاوتشي في مقطع فيديو فيروسي لنظرية المؤامرة، بقلم مارتن إنسرينك، جون كوهين، 8 مايو 2020، تم الوصول إليه في 17 يونيو 2022، موقع science.org.
  36. ^ نيل، ستيوارت جيه دي؛ كامبل، إدوارد إم. (2020). "العلم المزيف: فيروس إكس إم آر في، وكوفيد-19، والإرث السام للدكتورة جودي ميكوفيتس". أبحاث الإيدز والفيروسات الرجعية البشرية . 36 (7): 545-549. doi :10.1089/aid.2020.0095. PMC 7398426. PMID  32414291 . 
  37. ^ مؤيدو نظرية المؤامرة الفيروسية يصعدون ببطل جديد، بقلم ديفي ألبا ، 9 مايو 2020، nytimes.com
  38. ^ Rutherford GW, Sangani PR, Kennedy GE (2003). "ثلاثة أو أربعة أدوية لعلاج عدوى فيروس نقص المناعة البشرية مقابل دواءين لعلاجها". قاعدة بيانات كوكرين للمراجعات المنهجية (4): CD002037. doi :10.1002/14651858.CD002037. PMID  14583945.
  39. ^ Gingerich DA (2008). "Lymphocyte T-cell immunomodulator (LTCI): Review of the immunopharmacology of a new biologic" (PDF) . المجلة الدولية للأبحاث التطبيقية في الطب البيطري . 6 (2): 61–68. ISSN  1559-470X.

قراءة إضافية

  • Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE (1997). Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE (المحررون). الفيروسات الرجعية. مختبر كولد سبرينج هاربور. رقم ISBN 978-0-87969-571-2. PMID  21433340. NBK19376.
  • سبكتر م (3 ديسمبر 2007). "حوليات العلوم: مفاجأة داروين". مجلة النيويوركر .
  • Dostálková, A; Vokatá, B; Kaufman, F; Ulbrich, P; Ruml, T; Rumlová, M (2021). "تأثير البوليانيونات الصغيرة على التجميع المختبري لأعضاء مختارة من الفيروسات القهقرية ألفا وبيتا وجاما". الفيروسات . 13 ( 1): 129. doi : 10.3390/v13010129 . PMC  7831069. PMID  33477490.
يوجد في ويكيميديا ​​كومنز وسائط متعددة متعلقة بـ Retroviridae .
  • ViralZone مصدر تابع للمعهد السويسري للمعلومات الحيوية لجميع العائلات الفيروسية، يوفر معلومات عامة جزيئية ووبائية (اتبع الروابط الخاصة بـ "الفيروسات النسخية الرجعية" )
  • رسوم متحركة للفيروسات الرجعية (تتطلب فلاش)
  • مجلة علمية عن الفيروسات الرجعية
  • فصل دورة حياة الفيروسات الرجعية من كتاب Kimball's Biology (صفحات الكتب المدرسية لعلم الأحياء عبر الإنترنت)
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=فيروس رجعي&oldid=1244608645"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate