الفيروسات التوارمية 

الفيروسات التوارمية (Polyomaviruses): هي احدى عائلات الفيروسات، والتي تضم العديد من الأنواع والأجناس، وتُصنف في المجموعة الأولى  في تصنيف الفيروسات، وتمتلك حمض نووي منقوص الأكسجين ثنائي السلسلة، وتصيب هذه الفيروسات البشر والثدييات والطيور.

وصف الفيروسات التوارمية

يمكن وصف الفيروسات التوارمية على النحو الآتي:

• إن الفيروسات التورامية هي فيروسات غير مغلفة، ذات شكل كروي، وجينوم ذو شكل حزم يتم وضعه في الكابسيد الفيروسي، وهو ذو شكل عشاري الوجوه، ويبلغ قطره حوالي 40-50 نانومتر، وذو تناظر T = 7، وذو حمض نووي منقوص الأكسجين دائري الشكل وثنائي السلسلة.

تركيب الفيروسات التوارمية

تتكون الفيروسات التوارمية من:

• تتكون الفيروسات التوارمية من الكابسيد والمادة الوراثية والبروتينات.

• تتكون المادة الوراثية من جينومات دائرية مكونة من الحمض النووي منقوص الأكسجين (DNA) ثنائي السلسة، ويتكون الجينوم من 5000 زوج قاعدي.

• يتكون الكابسيد من 72 قسيماً خماسياً من بروتين يسمى VP1، وهو قادر على التجميع الذاتي في شكل عشاري الوجوه مغلق، ويرتبط كل قسيم خماسي من VP1 بجزيء واحد من بروتينين آخرين هما VP2 أو VP3.

• تتكون الفيروسات التورامية من بروتينات بنائية، وهي: بروتين VP1، وبروتين VP2، وبروتين VP3، وبروتين VP4.

• تتكون الفيروسات من بروتينات مهمة وهي: بروتين تنظيمي إضافي يسمى بروتين agnoprotein، وبروتين SV40، ومستضدات الأورام (كبيرة ومتوسطة وصغيرة).

خصائص الفيروسات التوارمية

تمتلك الفيروسات التوارمية العديد من الخصائص، وهذه الخصائص هذه:

• إن الفيروسات التورامية هي فيروسات غير مغلفة، كروية الشكل، وهي من فيروسات الحمض النووي DNA ثنائي السلسة (dsDNA viruses)، وتصنف من المجموعة الأولى في تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي.

• يوجد ستة أجناس معترف بها من عائلة الفيروسات التورامية و 117 نوعاً، ويوجد ثلاثة أجناس مهمة وهي: جنس أورثوبوليوما (Orthopolyomavirus)، وجنس الووكيبوليوما (Wukipolyomavirus)، وجنس الإيفيبوليوما (Avipolyomavirus).

• إن بروتين agnoprotein هو عبارة عن بروتين فوسفوري صغير متعدد الوظائف، ويوجد في الجزء الترميز المتأخر من جينوم بعض الفيروسات التورامية مثل فيروس BK، وفيروس JC.

• إن بروتين SV40  ضروري للتكاثر في الفيروسات، فهو يشارك في تنظيم دورة حياة الفيروس، وخاصة التكاثر والخروج الفيروسي من الخلية العائلة.

• إن بروتينات هي بروتينات مكونة للكابسيد، ويتم التعبير عن بروتينات الكابسيد من المنطقة المتأخرة من الجينوم.

• يلعب مستضد الورم الكبير دوراً رئيسياً في تنظيم دورة حياة الفيروس، وذلك من خلال الارتباط بالأصل الفيروسي لتكاثر الحمض النووي حيث يعزز تخليق الحمض النووي.

• تعتمد الفيروسات التورامية على آلية الخلية المصابة للتكرار، ويجب أن تكون الخلية في طور s حتى يبدأ ذلك، ونتيجة لذلك يعدل مستضد الورم  الكبير مسارات الإشارات الخلوية لتحفيز تقدم دورة الخلية من خلال الارتباط بعدد من بروتينات التحكم الخلوي، ويتم تحقيق ذلك من خلال هجوم ثنائي من الجينات المثبطة للورم p53، وأعضاء عائلة الورم الأرومي الشبكي (pRB)، وتحفيز مسارات نمو الخلايا عن طريق ربط الحمض النووي الخلوي، وATPase-helikase،  ورابطة DNA polymerase α، وربط النسخ عوامل معقدة ما قبل الشروع.

• يوجد بروتين مستضد الورم الأوسط في الفيروسات النموذجية التي تم تطويرها لدراسة السرطان، مثل نظام MMTV-PyMT حيث يقترن T الأوسط بمحفز MMTV؛ حيث يعمل كجينات سرطانية، بينما يتم تحديد الأنسجة التي يتطور فيها الورم بواسطة مروج MMTV.

• إن بروتين مستضد الورم الصغير قادر على تنشيط العديد من المسارات الخلوية التي تحفز تكاثر الخلايا.

• تُصيب الفيروسات التورامية الحيوانات والطيور والبشر.

• هناك أربعة نوعاً من الفيروسات التوارمية تُصيب البشر، وتُصنف إلى ثلاثة أصناف هي: ألفا وبيتا ودلتا.

• من أهم الفيروسات التورامية التي تُصيب البشر: فيروس خلية ميركل التورامي (Merkel cell polyomavirus)، وفيروس داء المشعرات الشوكي التورامي (Trichodysplasia spinulosa polyomavirus)، والفيروس التورامي البشري 9 (Human polyomavirus 9)، والفيروس التورامي البشري 12 (Human polyomavirus 12)، وفيروس نيو جيرسي التورامي (New Jersey polyomavirus)، والفيروس BK التوارمي  (BK polyomavirus)، والفيروس JC التوارمي (JC polyomavirus)، والفيروس KI التوارمي (KI polyomavirus)، والفيروس WU التوارمي (WU polyomavirus)، والفيروس التورامي البشري 6 (Human polyomavirus 6)، والفيروس التورامي البشري 7 (Human polyomavirus 7)، والفيروس MW التوارمي (MW polyomavirus)، والفيروس STL التوارمي (STL polyomavirus)، وفيروس ليون IARC التورامي  (Lyon IARC polyomavirus).

دورة حياة الفيروسات التوارمية

تكون دورة حياة الفيروسات التوارمية على النحو الآتي:

• تبدأ دورة حياة الفيروسات التورامية بالدخول إلى خلية عائل، وذلك عن طريق ارتباطها بالمستقبلات الخلوية الموجودة على سطح الخلية.

• يتم التوسط في ارتباط الفيروسات التورامية بالخلايا المضيفة من خلال ارتباط VP1 بالجليكانات sialylated على سطح الخلية.

• تحدث تفاعلات إضافية على سطح الخلية في بعض الفيروسات التورامية؛ حيث يعتقد أن فيروس JC يتطلب التفاعل مع مستقبلات 5HT2A، وفيروس خلية ميركل مع كبريتات الهيبارين، ويتم التوسط في تفاعلات الخلايا الفيروسية عن طريق الجزيئات التي تحدث بشكل شائع على سطح الخلية، وبالتالي من المحتمل ألا تكون مساهماً رئيسياً في الانتفاخ الخلوي المرصود للفيروسات الفردية.

• بعد الارتباط بالجزيئات الموجودة على سطح الخلية، تلتحم الفيروسات وتدخل في الشبكة الإندوبلازمية، وهو سلوك فريد بين الفيروسات المعروفة غير المغلفة؛ حيث تتعطل بنية الكابسيد الفيروسية بفعل عمل إنزيمات إيزوميراز ثنائي كبريتيد في خلية العائل.

• تُعتبر عملية الالتحام أو الاندماج احدى طرق دخول الفيروسات لخلية العائل.

• يتم تحرير الجينوم من الكابسيد بسبب انخفاض تركيز الكالسيوم في السيتوبلازم.

• بنتقل الجينوم لنواة الخلية، ثم يتم إطلاقه من الشبكة الإندوبلازمية إلى سيتوبلازم الخلية.

• يحدث كل من التعبير عن الجينات الفيروسية، وتكرار الجينوم الفيروسي في النواة، وذلك باستخدام آلات الخلية المصابة.

•  يتم التعبير عن الجينات المبكرة، والتي تتألف على الأقل من مستضد الورم الصغير، ومستضد الورم الكبير  من خيط  mRNA مقسم.

• تعمل مستضدات الأورام على التلاعب بدورة خلية العائل ، مما يؤدي إلى خلل في الانتقال من طور G1 إلى طور S، ويتم نسخ جينوم الخلية المصابة؛ لأن آلية استنساخ الحمض النووي للخلية المصابة ضرورية لتكاثر الجينوم الفيروسي.

• تعتمد الآلية الدقيقة لخلل التنظيم في الخلية على الفيروس، وقد تم وصف العديد من الآليات لتنظيم الانتقال من التعبير الجيني المبكر إلى المتأخر، بما في ذلك مشاركة بروتين LT في قمع المروج المبكر،  والتعبير عن mRNA المتأخر غير المنتهي بامتدادات مكملة للـ mRNA المبكر،  والتعبير عن الرنا الميكروي التنظيمي.

• ينتج عن التعبير عن الجينات المتأخرة تراكم بروتينات الكابسيد الفيروسي في سيتوبلازم الخلية المصابة.

• تدخل مكونات الكابسيد النواة لتغليف الحمض النووي الجيني الفيروسي الجديد.

• يمكن تجميع الفيروسات الجديدة في مصانع فيروسية.

• تختلف آلية الإطلاق الفيروسي من الخلية المصابة باختلاف الفيروسات التورامية؛ وبعض البروتينات المستعجلة التي تسهل خروج الخلايا، مثل البروتين غير المحدود أو VP4.

• تؤدي المستويات العالية من الفيروس المغلف إلى تحلل الخلايا وإطلاق الفيروسات.

• تعد عملية التحلل احدى طرق خروج الفيروسات من الخلية.