الفيروسات الربدية

الفيروسات الربدية (Rhabdoviruses): هي احدى عائلات الفيروسات، والتي تضم العديد من الأنواع والأجناس، وتُصنف ضمن المجموعة الخامسة في تصنيف الفيروسات، وتُصيب هذه الفيروسات الفقاريات والثدييات والفطريات والأوليات، وتُسبب العديد من الأمراض المختلفة.

وصف الفيروسات الربدية

يمكن وصف الفيروسات الربدية على النحو الآتي:

• إن الفيروسات الربدية هي فيروسات مغلفة، ذات أشكال معقدة أو شكل يشبه الرصاص، ذات عرض 75 نانومتر وطول 180 نانومتر، وذات كابسيد عشاري الوجوه، ومكونة من الحمض النووي الريبي.

تركيب الفيروسات الربدية

تتكون الفيروسات الربدية من:

• تتكون جزيئات الفيروسات الربدية من الحمض النووي الريبي والبروتينات والكربوهيدرات والدهون.

• تمتلك الفيروسات الربدية من نوكليوكابسيدات حلزونية وجينومات خطية، ويبلغ طول هذه الجينومات حوالي من 11 إلى 15 كيلو بايت.

•  تحمل الفيروسات الربدية مادتها الجينية في شكل الحمض النووي الريبي أحادي الجديلة ذي الإحساس السلبي.

•  تحمل جينات الفيروسات الربدية خمسة بروتينات مهمة هي: بروتين كبير (L)، وبروتين سكري (G)، وبروتين نووي (N)، وبروتين فوسفوري (P)، وبروتين مصفوفة (M).

خصائص الفيروسات الربدية

تمتلك الفيروسات الربدية العديد من الخصائص، وهذه الخصائص:

• إن الفيروسات الربدية هي فيروسات مغلفة من فيروسات الحمض النووي الريبي، آحادية السلسة ذو الإحساس السلبي ((-) ssRNA viruses)، ضمن المجموعة الخامسة، وذلك في تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي.

• اشتق اسم الفيروسات الربدية من كلمة rhabdos اليونانية القديمة، والتي تعني قضيب، والتي تُشير إلى شكل الجزيئات الفيروسية على شكل قضيب.

• يتكون تسلسل جينات البروتينات للفيروسات الربدية من نهاية 3 إلى 5، ويكون تسلسلها كالتالي: N –P – M – G – L.

• يشكل بروتين المصفوفة M  طبقة بين غلاف الفيروس ولب النيوكليوكابسيد للفيروسات الربدية، ويقوم هذا البروتين بتجميع الفيروس، والتشكل والتبرعم المغلف من غشاء البلازما لجيم العائل، وتنظيم تخليق الحمض النووي الريبي، مما يؤثر على توازن منتجات النسخ والتكرار.

• يقوم البروتين الكبير L بالعديد من الوظائف الأنزيمية في تخليق ومعالجة الحمض النووي الريبي الفيروسي، ويقوم الجين L بترميز بروتين L، وتخليق الحمض النووي الريبي، كما أنه يُعتقد أنه متورط في نشاط تغطية الميثيل وعديد الأدينيل.

• يلعب البروتين P أدواراً مهمة ومتعددة أثناء نسخ وتكرار جينوم الحمض النووي الريبي، ويتم ترميز البروتين P متعدد الوظائف بواسطة الجين P، ويعمل بروتين P كعامل مساعد غير محفز لبوليميراز البروتين الكبير، ويكون البروتين P ملزم بالبروتين N و L.

• يحتوي البروتين P على منطقتين ملزمتين مستقلتين، ومن خلال تكوين مجمعات NP يمكن أن تحافظ على بروتين N في شكل مناسب لتغليف محدد، ويتداخل بروتين P مع الجهاز المناعي لجسم العائل من خلال تثبيط أنشطة العامل التنظيمي للإنترفيرون 3 (IRF3)، ومحول الإشارة ومنشط النسخ 1 (STAT1)، وبالتالي القضاء على مسار الانترفيرون من النوع 1 الخلوي، كما يعمل بروتين P كمضاد ضد وظيفة PML المضادة للفيروسات.

• يحتوي بروتين G على إشارة ببتيد على أكواد بدء mRNA الخاصة به.

• لا تمتلك الفيروسات الربدية أنشطة التراص الدموي والنيورامينيداز مثل فيروسات الإنفلونزا.

• تتكاثر معظم الفيروسات الربدية في سيتوبلازم الخلية، ولكن بعض الفيروسات الربدية التي تُصيب النباتات تتكاثر في النواة.

• تعتبر الفيروسات الربدية من مسببات الأمراض المهمة للحيوانات والنباتات.

• تنتقل الفيروسات الربدية إلى العوائل الطبيعية عن طريق المفصليات، مثل حشرات المن، والنطاطيات، ونطاط الأوراق، والذباب الأسود، وذبابة الرمل، والبعوض.

• يتم تقسيم الفيروسات الربدية إلى أربع مجموعات بناءً على جين بوليميرايز RNA، وأربعين جنساً.

• إن المجموعات الاربعة لعائلة الفيروسات الربدية هي: فيروسات ألفا الربدية (Alpharhabdovirinae)، وفيروسات بيتا الربدية (Betarhabdovirinae)، وفيروسات جاما الربدية (Gammarhabdovirinae)، والمجموعة الرابعة لم يتم تسميتها بعد.

• تكون الفيروسات الربدية التي تصيب الفقاريات مثل الثدييات والأسماك والنباتات والحشرات على شكل رصاصة.

• تندرج الفيروسات الربدية التي تُصيب الفقاريات تحت 17 جنساً، وتضم 99 نوعاً.

• من أهم الفيروسات الربدية التي تُصيب الإنسان هي: فيروس BASV، والذي تم اكتشافه في عينة دم من مريض نجا من مرض يشبه الحمى النزفية، وفيروس إيكبوما 1  وإيكبوما 2، والذي تم اكتشافهما في عينات دم من امرأتين سليمتين في جنوب غرب نيجيريا، وأخطرها فيروس السُعار أو فيروس داء الكلب والذي يُسبب داء الكلب، والذي ينتقل من خلال لعاب الحيوانات عن طريق العض.

دورة حياة الفيروسات الربدية

تكون دورة حياة الفيروسات الربدية على النحو الآتي:

• تدخل الفيروسات الربدية إلى الخلية المستهدفة عن طريق ربط البروتينات السكرية G الفيروسية بمستقبلات هذه الخلية، والتي تتوسط في الالتقام الخلوي الذي يتوسطه الكلاذرين، وتُعتبر هذه الطريقة احدى طرق دخول الفيروسات للخلية.

• تم تحرير جميع المكونات المطلوبة للنسخ المبكر والنيوكليوكابسيد إلى سيتوبلازم الخلية المصابة بعد حدوث الخطوات الأولى للربط والاختراق وفك الطلاء.

• يتكون إنزيم Transcriptase للفيروسات الربدية من بروتينات 1 L و 3 P، وتوجد مكونات النسخ دائماً في الإصدار الكامل للسماح لهذه الفيروسات ببدء النسخ فوراً بعد الدخول.

• تكون دورة النسخ المتماثل هي نفسها بالنسبة لمعظم الفيروسات الربدية، ويتبع هذه العملية نموذج تكرار فيروس RNA آحادي السلسلة.

• يستمر النسخ المتماثل لهذه الفيروسات في اتجاه 3 إلى 5 على الجينوم، وينتهي النسخ بشكل عشوائي في نهاية تسلسل البروتين.

• يحدث تكرار العديد من الفيروسات الربدية في السيتوبلازم، ولكن العديد من الفيروسات التي تصيب النبات تتكاثر في النواة.

• تشكل بروتينات الفيروسات الربدية المكونات الهيكلية الرئيسية لها، وهي بروتينات متعددة الوظائف ومطلوبة لنضج الفيروس وعملية التبرعم الفيروسي التي تنظم توازن تخليق الحمض النووي الريبي للفيروس، عن طريق تحويل التوليف من النسخ إلى النسخ المتماثل.

• من أجل التكرار  يجب التعبير عن كل من البروتين L و P لتنظيم النسخ من أجل عملية تكرار الفيروسات.

• يكون النسخ السلبي لفيروس RNA باستخدام تلعثم البوليميراز.

• تُترجم بروتينات هذه الفيروسات على الريبوسومات الحرة، ولكن بروتين G يُترجم عن طريق الشبكة الإندوبلازمية الخشنة؛ حيث تخضع البروتينات الفسفورية (P) والبروتين السكري (G) لتعديل لاحق متعدِّد، وتتشكل قواطع البروتين P بعد الفسفرة بواسطة نشاط كيناز لبروتين L، وبروتين G غليكوزيلاتي في الشبكة الإندوبلازمية الخشنة ومركب جولجي.

• توفر آلية النسخ المتماثل mRNA وفقاً لاحتياجات الفيروسات، وتتراكم mRNA وفقاً لترتيب تسلسل البروتين على الجينوم، فيكون البروتين N ضروري بكميات كبيرة للفيروس، لأنه يغطي الجزء الخارجي من الجينومات المنسوخة بالكامل، ونظراً لأن تسلسل البروتين N يقع في بداية الجينوم في نهاية 3 بعد تسلسل RNA القائد، يمكن دائماً إنتاج mRNAs لبروتين N وتراكم بكميات كبيرة مع كل إنهاء للنسخ.

•  يتم تغطية جميع mRNA عند الطرف 5 بوصات وبولي أدينيلات عند الطرف 3 بواسطة بروتين L، وذلك بعد عمليات النسخ.

• يعمل بروتين L على تكرار الحمض النووي الريبي ، وتغطية فسفرة mRNA لبروتين P.

• ينتج عن النسخ خمسة من mRNA أحادي الموجات يتم إنتاجها، وتكون آلية النسخ هذه من خلال نموذج الإيقاف والتشغيل (النسخ المتقطع).

• يتم إنتاج كميات كبيرة من البروتينات الهيكلية، فيبدأ بوليميرايز RNA المرتبط بالفيروس في تخليق RNA القائد ثم mRNA، والذي سينتج بروتينات N ، P ، M ، G ، L.

• يعيد إنزيم البوليميراز بدء النسخ الفيروسي على الجين N ويستمر في تركيبه حتى ينتهي 3 نهاية السلسلة.

• يتم تصنيع P mRNAs بواسطة نفس الإنزيم باستخدام sinyal المبتدئ الجديد، وتستمر هذه الخطوات حتى يصل الإنزيم إلى نهاية جين L.

• أثناء عملية النسخ: قد يترك إنزيم البوليميراز القالب في أي نقطة ثم يرتبط فقط بنهاية 3 للجينوم RNA لبدء تخليق mRNA مرة أخرى، مما يؤدي إلى تدرج تركيز لكمية mRNA بناءً على مكانها ونطاقها من نهاية 3 درجات، فتتغير كميات أنواع mRNA ويتم إنتاج البروتينات أثناء توليفها، ثم تتم معالجة mRNAs لإدخال غطاء 5 ‘و 3’ ذيل متعدد الأدينيلات لكل جزيء من الجزيئات، ثم تتم ترجمته بواسطة الريبوسومات الخلوية لإنتاج البروتينات البنائية وغير البنائية.

• تحدث  عملية النسخ المتماثل بشكل مميز في جسم متضمن داخل السيتوبلازم، حيث تتبرعم من خلال الأغشية السيتوبلازمية المختلفة والغشاء الخارجي للخلية، وتؤدي هذه العملية إلى اكتساب بروتينات M + G المسؤولة عن الشكل المورفولوجي المميز للفيروسات الربدية على شكل رصاصة.

• يخرج الفيروس من الخلية المصابة عن طريق التبرعم والحركة الفيروسية الموجهة للأنبوب.

• تُعتبر عملية التبرعم من طرق خروج الفيروسات من الخلية.