اقرأ في هذا المقال
تعد فيروسات الباكولو احدى عائلات الفيروسات، وهي فيروسات تُصيب مفصليات الأرجل والحشرات، وتضم هذه العائلة أربعة أجناس وأكثر من ثمانين نوعاً من الفيروسات.
ما هي فيروسات الباكولو
فيروسات الباكولو (Baculoviruses): هي عبارة عن فيروسات عصوية الشكل، ذات كابسيد عصوي، وتمتلك غلاف فيروسي، وتتكون من جينوم مكون من الحمض النووي منقوص الأكسجين، وتتكون هذه الفيروسات من شكلين خارج الخلية هما: OV و BV.
تركيب فيروسات الباكولو
تتكون فيروسات الباكولو من:
- تتكون فيروسات الباكولو من المادة الوراثية والكابسيد والغلاف الفيروسي والبروتينات.
- تتكون المادة الوراثية لفيروسات الباكولو من جينوم مكون الحمض النووي منقوص الأكسجين، ومنطقة 5‘، ومنطقة 3‘، وإطارات القراءة المفتوحة.
- يتكون الغلاف الفيروسي لفيروسات الباكولو من البروتينات السكرية، والدهون من الفسفاتيديل سيرين وفوسفاتيديل كولين وفوسفاتيدي إيثانولامين.
- يتكون الكابسيد لفيروسات الباكولو من بروتين الكابسيد والذي يسمى VP39، وبروتينات النيوكليوكابسيد.
- تتكون لفيروسات الباكولو من بروتينات بنائية وبروتينات غير بنائية.
- من أهم البروتينات الموجودة في فيروسات الباكولو هي: بروتين VP39، وبروتين gp6، وبروتين p6.9، وبروتين gp64، وبروتين ac83.
خصائص فيروسات الباكولو
تمتلك فيروسات الباكولو العديد من الخصائص، وهذه الخصائص هي:
- إن فيروسات الباكولو هي عبارة عن فيروسات مغلفة عصوية الشكل، وهي من فيروسات الحمض النووي DNA ثنائي السلسة (dsDNA viruses)، وتصنف هذه العائلة في المجموعة الأولى؛ وذلك حسب تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي.
- اشتق اسم عائلة فيروسات الباكولو من الكلمة اللاتينية باكولوس (Baculus)، والتي تعني عصا، وذلك إشارة إلى شكل كبسولات النيوكليوكابسيد.
- تم عزل أول فيروس من فيروسات الباكولو من لوب البرسيم.
- يشكل بروتين الكابسيد الرئيسي VP39 مع بعض البروتينات الثانوية القابس نيوكليوكابسيد، ويبلغ حجم الكابسيد 21 نانومتر × 260 نانومتر، والذي يحيط الحمض النووي.
- يتكون جينوم فيروسات الباكولو من الحمض النووي منقوص الأكسجين دائري الشكل وثنائي السلسلة، ويبلغ طول الجينوم من 80-180 كيلو بايت، ويشفر من 100 إلى 180 بروتين.
- يمكن العثور على فيروسات الباكولو خارج الخلية في شكلين: فيروس مسدود يسمى OV، وفيروس مهدئ أو ناشئ يسمى BV.
- تكتسب فيروسات الباكولو من شكل BV غلافها من غشاء الخلية، وتتطلب بروتين سكري يسمى gp64، ويشكل هذا البروتين تراكيب تسمى البيبلومرات على أحد طرفي جسيم الفيروس الناشئ، ولكن لا يوجد هذا البرويتن في فيروسات الباكولو من شكل ODV.
- يتكون غلاف فيروسات BV من فسفاتيديل سيرين، بينكا يحتوي غلاف فيروسات ODV على فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيدي إيثانولامين.
- تتضمن دورة حياة فيروسات الباكولو شكلين متميزين من الفيروسات، ويوجد الفيروس المشتق من الانسداد (ODV) في مصفوفة بروتينية متعدد الهيدرين أو جرانولين، وهو مسؤول عن العدوى الأولية للعائل،بينما يتم إطلاق الفيروس المتبرعم (BV) من الخلايا المصابة لاحقاً أثناء الإصابة الثانوية.
- تحدث العدوى الأولية بفيروسات الباكولو عندما تتغذى حشرة على نباتات ملوثة بالشكل المغلق للفيروس، فتذوب مصفوفة البروتين في البيئة القلوية للمعي المتوسط للحشرة (المعدة)، وتطلق مواد ODV التي تندمج بعد ذلك في أغشية الخلايا الظهارية العمودية لأمعاء الحشرة، وتؤخذ إلى الخلية في الإندوسومات، ثم تهرب النيوكليوكابسيدات من الجسيمات الداخلية وتنتقل إلى النواة.
- يحدث النسخ والتكاثر الفيروسي في نواة الخلية لفيروسات الباكولو، ويتم إخراج جزيئات BV الجديدة من الجانب السفلي الجانبي لنشر العدوى بشكل منتظم، وتكتسب BV غشاء خلية العائل غير المناسب مع بروتينات سكرية فيروسية معبرة ومعروضة أثناء التبرعم.
- تكون جسيمات ODV-polyhedrin الكاملة مقاومة للحرارة والضوء، في حين أن الفيريون العاري أكثر حساسية للبيئة.
- يتسبب التحلل الواسع للخلايا في كثير من الأحيان في تفكك الحشرة المصابة حرفياً.
- إن المراحل المتقدمة من العدوى الفيروسية بفيروسات الباكولو تجعل الحشرة تتغذى دون راحة، ثم تتسلق إلى الأجزاء الأعلى من الأشجار، بما في ذلك الأماكن المكشوفة التي يتجنبها عادة بسبب خطر الحيوانات المفترسة، وهذه ميزة لهذه الفيروسات تجعل جسم الحشرة يتفكك ويتساقط على الأوراق، والتي سوف يستهلكها حشرات أخرى.
- تحتوي فيروسات الباكولو على مناطق مدارية خاصة بالأنواع بين اللافقاريات مع أكثر من 700 نوع عائل لها تم وصفه، وتعد الأشكال غير الناضجة مثل اليرقات من أنواع قشريات الأجنحة هي العوائل الأكثر شيوعاً، ولكن تم العثور على هذه الفيروسات التي تصيب البعوض والمنشار، وتم العثور على تقارير عن العدوى بها في الجمبري والخنافس.
- تضم فيروسات الباكولو أربعة أجناس وأكثر من ثمانين نوعاً، وهذه الأجناس هي: فيروس ألفا الباكولو (Alphabaculovirus)، وفيروس بيتا الباكولو (Betabaculovirus)، وفيروس غاما الباكولو (Gammabaculovirus)، وفيروس دلتا الباكولو (Deltabaculovirus).
- إن الفيروسات الباكولو غير قادرة على التكاثر داخل خلايا الثدييات والنباتات، وتقتصر على عدد محدود من أنواع الحشرات.
- إن فيروسات الباكولو ليست ضارة بالبشر، فهي تعتبر خياراً آمناً للاستخدام في تطبيقات البحث؛ وتستخدم كعوامل بيولوجية أو مبيدات حشرية للقضاء على الحشرات الضارة في حالة عثة الدقيق الهندية، وهي آفة تتغذى على الحبوب.
- يمثل تعبير فيروسات الباكولو في خلايا الحشرات طريقة قوية لإنتاج البروتينات السكرية المؤتلفة أو البروتينات الغشائية، وتجري حالياً دراسة البروتينات المنتجة من هذه الفيروسات باعتبارها لقاحات علاجية للسرطان تتمتع بالعديد من المزايا المناعية مقارنة بالبروتينات المشتقة من مصادر الثدييات.
- تم إنتاج اللقاح المستخدم للوقاية من إنفلونزا الطيور H5N1 في الدجاج باستخدام فيروسات الباكولو.
دورة حياة فيروسات الباكولو
تكون دورة حياة فيروسات الباكولو على النحو الآتي:
- يؤدي ارتباط البروتينات السكرية الفيروسية لفيروسات الباكولو بمستقبلات الخلية المستهدفة إلى التداخل الخلوي لها، ومن ثم حدوث الاندماج الخلوي في غشاء البلازما، وتعد عملية الاندماج احدى طرق دخول الفيروسات لخلية العائل.
- يتم تحرير جينوم الحمض النووي في نواة الخلية المصابة.
- يقوم بوليميراز الحمض النووي الريبي لخلية العائل بنسخ الجينات الفيروسية المشاركة في تنظيم سلسلة النسخ المتماثل، ومنع استجابات المضيف وتخليق الحمض النووي الفيروسي، وتسمى هذه المرحلة المبكرة من النسخ.
- يعبر بوليميراز الحمض النووي الريبي المشفر فيروسياً عن الجينات المتأخرة، وتسمى هذه المرحلة المتأخرة.
- يتم تكرار الجينوم عن طريق الدائرة المتدحرجة في المصانع الفيروسية النووية.
- تتشكل النوكليوكابسيدات، وتتبرعم من خلال الغشاء الخلوي وتنشر العدوى أو تسد للانتقال الأفقي.
- يتم انسداد الفيروس في بروتين متعدد الهيدرين، ويتم إنتاج الغلاف متعدد السطوح والذي يسمى كاليكس.
- يتم إنتاج شكل BV في المرحلة المتأخرة من النسخ والتكرا ، ويتم إنتاج شكل ODV في المرحلة المتأخرة جدًا ، حيث يتم الحصول على الغلاف من نواة الخلية المضيفة ويتم تضمينه في مصفوفة بروتين جسم الانسداد.
- يتم إطلاق أجسام الانسداد عندما تتلاشى الخلايا لنشر هذه الفيروسات إلى حشرة أخرى.
- تخرج الفيروسات المسدودة عن طريق تحلل الخلية، والتي تعد احدى طرق خروج الفيروسات من الخلية.
