إن الفيروسات كائنات لا خلوية صغيرة الحجم، وتمتلك العديد من الأشكال التي تُحدد مظهرها العام، وتتكون من المادة الوراثية ومن القشرة البروتينية أو ما يسمى الكابسيد، وقد تتكون من غلاف من الدهون أو البروتينات أو البروتينات السكرية، وقد تمتلك نوعاً واحداً من الأنزيمات أو أكثر.
حجم الفيروسات
- إن الفيروسات أصغر حجماً من البكتيريا والأحياء الدقيقة الأخرى؛ حيث يمكن رؤيتها من خلال المجهر الإلكتروني فقط، ويتراوح حجم أغلب الفيروسات بين 5 و 300 نانومتر.
- تم اكتشاف عدد من الفيروسات كبيرة الحجم، والتي يبلغ قطرها 400 نانومتر، مثل الفيروس المحاكي (Mimiviruses)، والفيروس العملاق (Pandoraviruses)، وفيروس ميجا (Megavirus).
الأشكال العامة للفيروسات
إن الشكل العام للفيروسات يحدد مظهرها الخارجي، وهذه الأشكال هي:
- الشكل الكروي: حيث يكون شكل الفيروس دائري شبيه بالكرة.
- الشكل العصوي: حيث يكون شكل الفيروس طولي شبيه بالعصا، وقد يكون هذا الشكل صلباً لا ينحني، أو مرناً ينحني.
- الشكل الكروي والعصوي معاً: حيث يكون شكل الفيروس طولياً شبيه بالعصا مع وجود نهايات مستديرة.
- شكل المكعب: حيث يكون شكل الفيروس شبيهاً بالكرة تحت المجهر الإلكتروني، ولكن مع زيادة التكبير والوضوح يصبح لشكل الكرة أضلعاً وتبدو في شكل مكعبي متماثل الأضلاع.
- الشكل الرصاصي: حيث يكون شكل شبيه بالرصاصة تماماً، والتي تكون إحدى نهايته مستوية والأخرى مستديرة مدببة أو منحنية.
- الشكل المعقد: وهو الشكل الذي يجمع عدة أشكال في نفس الفيروس، مثل شكل قالب الطوب أو الإيكوزاهيدرالي.
الأنواع الشكلية للفيروسات
إن أنواع الفيروسات عديدة، وتمتلك هذه الأنواع أشكال عديدة، ومن هذه الأنواع:
- الفيروسات المغلفة: وهي فيروسات يكون فيها الكابسيد محاط بغشاء مكون من البروتينات أو الدهون أو كلاهما معاً، ويمتلك هذا النوع من الفيروسات العديد من الأشكال وهي: الشكل الكروي مثل فيروس السندبيس وفيروس الحصبة الألمانية وفيروس الحمى الصفراء، والشكل العصوي مثل فيروسات الانفلونزا، والشكل كروي عصوي مثل فيروس تبرقش القمح المخطط، والشكل الرصاصي مثل فيروس السعار وفيروس التقزم الأصفر في البطاطا.
- الفيروسات غير المغلفة: وهي فيروسات لا تمتلك غشاء حول الكابسيد، ويكون الكابسيد والحمض النووي معاً، وتمتلك هذه الفيروسات العديد من الأشكال وهي: الشكل العصوي الصلب مثل فيروس تبرقش التبغ، والشكل العصوي المرن مثل فيروسات أكل البكتيريا العصوية الإيكولاي (M13 و fd و f1)، والشكل الكروي العصوي مثل فيروس تبرقشم البرسيم الحجازي، وشكل المكعب مثل فيروس آكل البكتيريا MS-2 وفيروس تبرقش القرنبيط
- الفيروسات المعقدة: وهي عبارة عن عائلات فيروسية قد تكون مغلفة أو غير مغلفة وتمتلك أشكالاً متعددة مثل عائلة الفيروسات الجدرية حيث يكون شكلها العام شبيه بقالب الطوب، وعائلة الفيروسات العكسية أو الراجعة حيث تكون ذات شكل مكعبي دائري أو ما يسمى الإيكوزاهيدرالية، وعائلة الفيروسات الهربسية حيث تكون ذو شكل دائري مكعبي.
- الفيروسات المحفظية: هي فيروسات مميزة تسمى أيضاً بالفيروسات المطمور، ومن أبرز خصائصها أنها تحاط بمحفظة أو كبسولة (Capsule)، وكما تحاط بغلافين مركزيين، وتمتلك أجساماً مميزة تسمى الأجسام المحتواة، وبناءً عليها تم تقسيمها إلى: فيروسات محفظية ذات أجسام محتواة عديدة الأضلاع؛ إذ يكون شكل الجسم المحتوي عديد الأضلاع بأرضية بروتينية معقدة عبارة عن محفظة مع وجود غشاءين خارجي وداخلي، وتتكاثر هذه الأنواع في نواة أو سيتوبلازم خلية العائل، وفيروسات محفظية ذات أجسام محتواة حبيبية؛ إذ يكون شكل الجسم المحتوي حبيبي بأرضية بروتينية معقدة عبارة عن محفظة يليها غشاء خارجي و الأخر داخلي، ومن أبرز أنواع هذه الفيروسات عائلة الفيروسات الرملية وبعض الفيروسات التي تصيب الحشرات.
تركيب الفيروسات
تتكون الفيروسات من:
1. المادة الوراثية
- تعد المادة الوراثية المكون الأساسي الأول للفيروسات، ومن أهم هذه المكونات، وتتكون المادة الوراثية من الحمض النووي، ويوجد منه نوعين هما: DNA و RNA.
- تعد الأحماض النووية جزيئات كبيرة من سلسلة أو سلاسل عديدة النيوكليوتيدات، ويتكون كل جزيء من ثلاث مواد أساسية: السكر والقواعد النتروجينية وحمض الفوسفور.
- يكون نوع السكر المكون للحمض النووي سكر خماسي ويكون إما رايبوز (والذي يكون RNA) أو دي رايبوز (والذي يكون DNA)، ويرتبط مع القاعدة النتروجينية، ويسمى ذلك النيكليوسيد، واذا ارتبطت النيكليوسيد مع مجموعة فوسفات فإنها تسمى النيكليوتيد.
- تقسم القواعد النتروجينية إلى نوعين هما: البيورينات والبيريميدينات.
- تكون البيورينات إما أدينين (A) أو جوانين (G)، وتكون البريميدينات إما السيتوسين (C) أو الثايمين (T) أو اليوراسيل(U).
- ترتبط القاعدة النتروجينية الأدينين مع القاعدة النتروجينية الثايمين برابطة هيروجينية ثنائية، وترتبط القاعدة النتروجينية الجوانين مع القاعدة النتروجينية السيتوسين برابطة هيروجينية ثلاثية، وأما اليوراسيل فترتبط مع الأدينين في الحمض النووي RNA.
- لقد تم تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي، حيث تم تسمية أربعة وعشرين عائلة من عائلات الفيروسات، وتصنيفها في سبعة مجموعات.
2. البروتينات
- تعد البروتينات المكون الأساسي الثاني للفيروسات، والوحدة البنائية للبروتينات هي من الحموض الأمينية.
- يتكون الحمض الأميني الواحد من مجموعة أمين ومحموعة الكربوكسيل، وترتبط الأحماض الأمينية معاً برابطة ببتدية مكونةً الببتيد، وتتجمع الببتيدات معاً لتشكل عديد الببتيد (Polypeptide).
- يتكون عديد الببتيد من سلسلة أو سلسلتين أو أكثر لتشكل جزي البروتين، ويترتب عديد الببتيد بشكل حلزوني أو خيطي أو يتم تكراره.
- ترتبط بعض الحموض الأمينية بين سلسلة أو سلسلتين من عديد الببتيد بروابط ثنائية الكبريت مثل الحمض الأميني السستين والسيستاين.
- يكون البروتين العديد من التراكيب الفيروسية المهمة مثل الكابسيد والأشواك الفيروسية، كما يمكن للبروتينات تكوين الإنزيمات الضرورية لعملية تكاثر الفيروسات وحمايتها من الجهاز المناعي لجسم العائل، وتساعد في عملية دخول الفيروسات وخروجها من خلية العائل.
- يمكن أن ترتبط البروتينات مع الكربوهيدرات لتكون البروتينات السكرية.
3. الكابسيد
- الكابسيد(Capsid): هو الغطاء أو العلبة التي تحيط بالمادة الوراثية والحمض النووي للفيروسات، وفي بعض الأحيان تنتج الفيروسات أغطية فارغة من المادة الوراثية، إذ تكون نواتج جانبية لدورة الفيروس التكاثرية.
- تختلف الفيروسات عن بعضها في شكل التماثل للكابسيد، وهناك نوعين من التماثل للكابسيد هما: التماثل الحلزوني والتماثل الإيكوزاهيدرالي.
- التماثل الحلزوني: يتكون الكابسيد من جزيئات من البروتين التي ترتبط مع بعضها البعض، لتكون تركيباً يشبه الشريط والذي ينطوي في شكل حلزوني، ومن الأمثلة على ذلك فيروس السعار، وفيروس الحصبة، وعائلة فيروسات الإنفلونزا.
- التماثل الإيكوزاهيدرالي: حيث يحدث تجمع لجزيئات البروتينات في مجموعات خماسية أو سداسية، لتشكيل الكابسوميرات، ومن ثم بناء الكابسيد على هذه الشكل أو يسمى شكل عشاري الوجوه، مثل عائلة الفيروسات الغدية.
4. تراكيب أخرى
هناك تراكيب أخرى قد تتواجد في الفيروسات، وهي:
- الغلاف (Membrane): هو غشاء يحيط بالكابسيد، وقد يتكون من بروتينات أو بروتينات سكرية أو دهون أو جميعها معاً، ويتواجد في الفيروسات المغلفة.
- النيوكليوكابسيد (Nucleocapsid): وهو اندماج الكابسيد والحمض النووي معاً، ويسمى بالغطاء النووي، ويتواجد هذا الغطاء في الفيروسات غير المغلفة.
- الكبسولة (Capsule): هي عبارة عن غلاف تحيط بالغلاف الداخلي للفيروس، وتكون شبيهة بالمحفظة أو الكبسول، وتتواجد في الفيروسات المحفظية.
- الأجسام المحتواة (Inclusion Bodies): هي جزيئات صغيرة ناتجة عن عملية التكاثر للفيروس، وقد تكون حبيبة الشكل أو عديدة الأضلاع، ويتم تكوينها إما في نواة أو سيتوبلازم خلية العائل، وتعد دليلاً على الإصابة الفيروسية.
- الكابسومير (Capsomer): هو عبارة عن جزيء من عديد الببتيد، ويتكون الفيروس الواحد من عدة كابسوميرات تتجمع معاً لتشكل الغطاء أو الكابسيد.
- الأشواك الفيروسية (Peplomer): هي عبارة عن أنابيب بروتينية سكرية موجودة على السطح الخارجي لبعض الفيروسات، والتي تساعد في عملية الالتصاق بخلايا العائل مثل الفيروسات التاجية.
