فيروس سبوتنيك

فيروس سبوتنيك (من الكلمة الروسية спутник التي تعني "قمر صناعي") هو عامل شبه فيروسي يتكاثر في خلايا الأميبا المصابة بالفعل بفيروس مساعد معين؛ يستخدم سبوتنيك آلية الفيروس المساعد للتكاثر ويمنع تكاثره. يُعرف باسم فيروس ، قياسًا على مصطلح العاثية البكتيرية . ^{[ 2 ]}

تُعرف الفيروسات مثل سبوتنيك، التي تعتمد على إصابة الخلية المضيفة بفيروسات مساعدة، بالفيروسات التابعة . عند اكتشافه في برج تبريد مياه في باريس عام 2008، كان سبوتنيك أول فيروس تابع معروف يثبط تكاثر الفيروس المساعد، وبالتالي يعمل كطفيلي عليه. وبالمثل، أُطلق عليه اسم " فيروساباج" . ^{[ 2 ]}

تم العثور على فيروسات سبوتنيك التي تصيب الفيروسات العملاقة من مجموعة Mimiviridae A. ومع ذلك، فهي قادرة على النمو في الأميبا المصابة بفيروسات Mimiviridae من أي من المجموعات A وB وC. ^{[ 3 ]}

عُزل فيروس سبوتنيك لأول مرة عام 2008 من عينة بشرية، حيث جُمع من سائل العدسة اللاصقة لشخص مصاب بالتهاب القرنية . ^{[ 4 ]} وقد وُجد أن فيروس سبوتنيك يتكاثر داخل أنواع من الأميبا الشوكية الممرضة انتهازياً ، ولكن فقط إذا كانت هذه الأميبا مصابة بفيروس مامافيروس الكبير . يستغل سبوتنيك بروتينات فيروس مامافيروس لإنتاج نسخ جديدة منه بسرعة. ^{[ 2 ] [ 5 ]}

يُعرف فيروس ماما رسميًا باسم فيروس أكانثاميبا بوليفاجا ميميفيروس (APMV)، وهو قريب من فيروس ميميفيروس المعروف سابقًا . يُعدّ فيروس ميميفيروس عملاقًا في عالم الفيروسات؛ إذ يحتوي على جينات أكثر من العديد من البكتيريا، ويؤدي وظائف تحدث عادةً في الكائنات الحية الخلوية فقط. فيروس مامافيروس أكبر حجمًا من فيروس ميميفيروس، لكنهما يتشابهان كثيرًا في تكوين مصانع فيروسية ضخمة وجزيئات فيروسية معقدة. ^{[ 6 ]} مع ذلك، توجد ظروف لا يستطيع فيها فيروس سبوتنيك إنتاج فيروسات جديدة داخل هذه الفيروسات. لوحظ أنه عند زراعة فيروس ميميفيروس مع الأميبا الخالية من الجراثيم، تُنتَج فيروسات صلعاء تفتقر إلى الألياف السطحية المميزة لهذا الفيروس. ولأسباب غير معروفة، يعجز فيروس سبوتنيك عن التكاثر وإنتاج فيروسات جديدة في هذه الفيروسات الصلعاء. ^{[ 7 ]} يُعدّ نمو الفيروسات الطفيلية ضارًا بفيروس أكانثاميبا بوليفاجا ميميفيروس، ويؤدي إلى إنتاج أشكال غير مكتملة التكوين وتكوين غير طبيعي لغلاف الفيروس. في إحدى التجارب التي أُجريت بتلقيح الأميبا الشوكية متعددة التغذية (Acanthamoeba polyphaga) بماء يحتوي على سلالة أصلية من فيروس APMV، تبيّن أن عدة طبقات من الغلاف البروتيني تتراكم بشكل غير متماثل على جانب واحد من جسيم الفيروس، مما يُفقد الفيروس فعاليته. وقد قلّل فيروس سبوتنيك من إنتاج جسيمات الفيروس المعدية بنسبة 70%، كما قلّل من تحلل الأميبا بمقدار ثلاثة أضعاف خلال 24 ساعة. ^{[ 2 ]}

يمتلك فيروس سبوتنيك جينومًا دائريًا مزدوج السلسلة من الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) يتكون من 18343 زوجًا من القواعد النيتروجينية . ^{[ 6 ]} ويحتوي على جينات قادرة على إصابة جميع نطاقات الحياة الثلاثة: حقيقيات النوى ، والعتائق، والبكتيريا . من بين الجينات الـ 21 المتوقعة لترميز البروتينات، يبدو أن ثلاثة منها مشتقة من فيروس APMV نفسه، وواحد منها نظير لفيروس عتيقي، وأربعة أخرى نظائر لبروتينات في العاثيات وفيروسات حقيقيات النوى. تشير حقيقة أن ثلاثة من هذه الجينات مشتقة من فيروس APMV إلى أن سبوتنيك قادر على المشاركة في عمليات نقل الجينات والتوسط في النقل الجيني الأفقي بين الفيروسات العملاقة. ^{[ 8 ]} أما الجينات الـ 13 المتبقية فهي جينات يتيمة ، أي أنها لا تمتلك أي نظائر قابلة للكشف في قواعد بيانات التسلسل الحالية. يتميز جينوم سبوتنيك بمحتوى عالٍ من الأدينين والثايمين (73%)، وهو مشابه لمحتوى فيروس APMV. يحتوي على 16 حلقة شعرية متوقعة ، جميعها باستثناء اثنتين تقع بين إطارات القراءة المفتوحة. ^{[ 9 ]}

تم الكشف عن العديد من المتماثلات الأخرى مثل تلك الخاصة بـ helicase-primase و ATPase التعبئة ووحدة ربط الحمض النووي لـ transposase تسلسل الإدخال وبروتين شريط الزنك في مجموعة البيانات البيئية للمسح العالمي للمحيطات ، مما يشير إلى أن الفيروسات الملتهمة قد تكون عائلة غير معروفة حاليًا من الفيروسات.

وُجد أن فيروس سبوتنيك يحتوي على جينات مشتركة مع فيروس APMV. يُحتمل أن يكون سبوتنيك قد اكتسب هذه الجينات بعد ارتباط APMV بالخلية المضيفة، ثم التفاعل بين الفيروس الملتصق والخلية المضيفة. وقد يكون إعادة التركيب داخل الخلية الفيروسية قد أدى إلى تبادل الجينات. يُعد سبوتنيك أحد أقوى الأدلة على اختلاط الجينات وتوافقها بين الفيروسات.

يشير وجود هذه الجينات المتماثلة مع جينات فيروس الميميفيروس في فيروس سبوتنيك إلى إمكانية حدوث انتقال جيني بين سبوتنيك وفيروس الميميفيروس أثناء إصابة الأكانثاميبا . ولذلك، يُفترض أن الفيروس المفترس قد يكون مصدرًا للناقل الذي يتوسط الانتقال الجيني الأفقي بين الفيروسات العملاقة، التي تُشكل جزءًا كبيرًا من تجمعات فيروسات الحمض النووي في البيئات البحرية. علاوة على ذلك، فإن وجود ثلاثة جينات من فيروس APMV في سبوتنيك يدل على أن الانتقال الجيني بين الفيروس المفترس والفيروس العملاق أمر بالغ الأهمية لتطور الفيروس. ^{[ 10 ]}

يبلغ قطر غلاف فيروس سبوتنيك 74  نانومترًا، وهو متناظر عشريني الوجوه . ^{[ 11 ]} تحتوي كل وحدة غير متناظرة من البنية على 4 وثلث من وحدات الهكسان . يقع سداسي واحد على المحور الثلاثي، وهو المسؤول عن تكوين ثلث الهكسان في كل وحدة غير متناظرة. ^{[ 12 ]} تبرز من كل سداسي ألياف مرنة تشبه الفطر. ^{[ 13 ]} تحتوي كل وحدة غير متناظرة أيضًا على خُمس خماسي يقع على كل محور خماسي. ^{[ 12 ]} توجد في منتصف الخماسيات تجاويف قد تسمح بدخول أو خروج الحمض النووي. ^{[ 13 ]} يبلغ عدد التثليث لفيروس سبوتنيك 27، ويتكون من 260 سداسيًا و12 خماسيًا. لا يحتوي هذا الفيروس على غشاء دهني، وهو ما يتعارض مع ما تم الإبلاغ عنه سابقًا. ^{[ 12 ]}

يضم جنس فيروس سبوتنيك نوعين، يمكن تقسيمهما إلى سلالات فرعية:

• فيروس سبوتنيك ( Sputnikvirus mimiviri ) هو فيروس يعتمد على فيروس ميميفيروس. تشترك جميع فيروسات سبوتنيك الثلاثة في أكثر من 99% من حمضها النووي ويمكنها النمو مع فيروسات من أي مجموعة من مجموعات ميميفيريداي A وB وC. ^{[ 3 ]}
  • تم اكتشاف سبوتنيك 1 في عام 2008. مضيفه هو فيروس ماما .
  • تم اكتشاف فيروس سبوتنيك 2 في عام 2012. وهو قادر على إصابة الأميبا الشوكية متعددة التغذية بفيروس العدس (مجموعة الفيروسات الميميفيرية أ). ^{[ 3 ] [ 5 ]}
  • تم اكتشاف فيروس سبوتنيك 3 في عام 2013. وقد تم عزله باستخدام فيروس ميميفيروس المُخبِر (وهو ليس مضيفه الفيروسي الطبيعي). ^{[ 14 ] [ 3 ]}
• فيروس زاميلون ( Sputnikvirus zamilonense ) المعتمد على فيروس ميميفيروس . لا يستطيع إصابة المجموعة أ بسبب نظام دفاعي من نوع ميميفير . ^{[ 15 ]}
  • تم اكتشاف حقل زاميلون 1 في عام 2013 في تونس.
  • تم اكتشاف زاملون 2 في عام 2015 في أمريكا الشمالية.

في مارس 2011، وُصفت فيروساتٌ مُلتهمةٌ إضافية: فيروس مافيروس الذي يفترس فيروس كافيتيريا روينبيرجينسيس العملاق ، ^{[ 16 ] [ 3 ]} وفيروس البحيرة العضوية (OLV)، الموجود في بحيرة أورجانيك المالحة في أنتاركتيكا، والذي يفترس فيروسات الطحالب التي تُهاجم الطحالب . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 5 ]} وكان فيروس زاميلون أول فيروس يُكتشف أنه يُصيب أحد أعضاء المجموعة C من عائلة فيروسات ميميفيريداي (أي فيروس مونت1 )، وهو قادرٌ على النمو أيضًا في المجموعة B من عائلة فيروسات ميميفيريداي، ولكن ليس في المجموعة A. ^{[ 3 ]}

جميع الفيروسات المضيفة للفيروسات المعروفة من عائلة الفيروسات الملتهمة تنتمي إلى مجموعة فيروسات الحمض النووي الكبيرة ذات النواة والسيتوبلازم . وقد أُجريت دراسات لإظهار أوجه التشابه بين مختلف الفيروسات الملتهمة. تشمل الجينات المتماثلة بين هذه الفيروسات الملتهمة: إنزيم ATPase لتغليف الحمض النووي من عائلة FtsK-HerA (ATPase)، وإنزيم فك لولب الحمض النووي/البادئ (HEL/PRIM)، وإنزيم البروتياز السيستيني (PRSC)، وبروتين الغلاف الرئيسي (MCP)، وبروتين الغلاف الثانوي (mCP). تُعرف هذه الجينات أيضًا باسم الجينات الأساسية المحفوظة، على الرغم من أنه في بعض الأحيان لا يوجد تشابه في التسلسل أو يكون ضئيلاً جدًا بين هذه الفيروسات الملتهمة. ^{[ 19 ]}

• الأقمار الصناعية (علم الأحياء)
• فيروس ماما
• فيروس زاميلون

• فيروس سبوتنيك في منطقة الفيروسات
• البنى الجزيئية ثلاثية الأبعاد لفيروس سبوتنيك في بنك بيانات المجهر الإلكتروني