فيروس توبان (Tupanvirus): هو فيروس كبير من الفيروسات العملاقة، وهو فيروس يُصيب الأميبات والطلائعيات.
وصف فيروس توبان
يمكن وصف فيروس توبان على النحو الآتي:
- إن فيروس توبان هو فيروس كبير الحجم، ذو شكل كروي، وكابسيد عشاري الوجوه، ويمتلك ذيل أسطواني الشكل، ومكون من جينوم مكون من الحمض النووي المنقوص الأكسجين (DNA).
تركيب فيروس توبان
يتكون فيروس توبان من:
- يتكون فيروس توبان من الكابسيد والمادة الوراثية.
- يتكون الكابسيد لفيروس توبان من البروتينات، وتتكون المادة الوراثية له من جينوم مكون من الحمض النووي DNA ثنائي السلسلة.
خصائص فيروس توبان
يمتلك فيروس توبان العديد من الخصائص، وهذه الخصائص:
- يُعتبر فيروس توبان من فيروسات الحمض النووي DNA ثنائي السلسة (dsDNA viruses)، ويصنف في المجموعة الأولى، وذلك اعتماداً على تصنيف الفيروسات بناءً على الحمض النووي.
- يُعتبر فيروس توبان من فيروسات الحمض النووي DNA الكبير، والتي تسمى NCLDVs.
- يندرج فيروس توبان تحت عائلة الفيروسات المحاكاة، وجنس فيروسات التوبان، ويتكون هذا الجنس من نوعين من فيروسات توبان هما: فيروس توبان لأعماق المحيطات (Tupanvirus deep ocean)، فيروس توبان لبحيرة الصودا (Tupanvirus soda lake).
- تم اكتشاف فيروسات توبان من مكانين مختلفين، حيث تم اكتشاف أول فيروس منها من عينات رواسب المياه العميقة المأخوذة على عمق 3000 متر قبالة سواحل البرازيل، والنوع الثاني تم جمعه من بحيرة الصودا في جنوب نيكولانديا في البرازيل.
- يحتوي جينوم فيروس توبان على أكثر من مليون زوج من الحمض النووي DNA مزدوج الشريطة، ويرمز إلى أكثر من 1400 بروتين، مما يجعله رابع أكبر الجينومات الفيروسية.
- يمتلك فيروس توبان أكبر جهاز انتقالي داخل الغلاف الفيروسي، ويحمل 20 aminoacyl tRNA synthetase (aaRS) و 70 RNAs نقل (tRNA)، بينما يشارك الباقي في نضج الحمض النووي الريبي (RNA) والتضفير، بالإضافة إلى تعديل البروتين الريبوسومي.
- يحتوي فيروس توبان على عدد من RNA المستقل عن الحمض النووي الريبي (DNA)، والبوليميراز والإنزيمات بالإضافة إلى عوامل النسخ التي تشارك في النسخ الفيروسي.
- يتكون فيروس توبان من العديد من الجينات التي تُشفِّر للعمليات الموجودة في الكائنات الخلوية في جينومه، والذي يحتوي على مجموعة جينية أكثر ثراءً من بعض البكتيريا.
- يُعتبر فيروس توبان هو الفيروس الوحيد المعروف لاستضافة جميع الـ 20 aaRS، متجاوزاً الفيروسات العملاقة الأخرى مثل فيروس كلوسنيو (Klosneuvirus).
- تشترك جينات فيروس توبان مع سلالات مختلفة من الفيروسات المحاكاة التي تصيب الأميبا، مثل الفيروس المحاكي.
- يكون جينوم فيروس توبان غني بالأدينين والثايمين، ويمتلك جينومه جينات لإنزيم تصنيع الأحماض الأمينية (amino-acyl tRNA synthetases) لجميع الأحماض الأمينية القياسية العشرين.
- يبلغ حجم الكابسيد لفيروس توبان حوالي 450 نانومتر، ويتكون من غشاء دهني، ويوصف الكابسيد بأنه هيكل بوابة النجوم.
- يمتلك فيروس توبان ذيلاً أسطوانياً كبيراً، ويبلغ قطر هذا الذيل قطره حوالي 550 نانومتر × 450 نانومتر، والذي يكون متصل بقاعدة الكابسيد، ويتم تغطية كل من الذيل والكابسيد بالألياف.
- يصل طول فيروس توبان إلى 1.2 ميكروميتر، ويمكن أن تصل بعض جزيئاته إلى 2.3 ميكروميتر؛ بسبب درجة اللدونة العالية في حجم الذيل.
- يكون ذيل فيروس توبان أقل كثافة إلكترونياً من الكابسيد.
- يمتلك فيروس توبان القدرة على إصابة نطاق أوسع من العوائل مقارنة بالفيروسات العملاقة الأخرى، بما في ذلك العديد من الأميبات من جنس الأميبا الشوكية والأميبا الدودية وأميبا قرص ديكتيوستيليوم وأميبا يلارتيا ماجنا، وقد يُصيب الطلائعيات الأخرى.
- لا توجد تهديدات موثقة في البشر بسبب فيروسات توبان.
- تقدم الأميبات المصابة بفيروس توبان تفاعلاً جديداً مع الفيروس لم يُلاحظ سابقاً بين الأميبات الأخرى؛ حيث تم العثور على الخلايا المصابة تتجمع مع الخلايا غير المصابة، وهي عبارة عن آلية يتم التوسط فيها عن طريق التعبير الجيني لبروتين ربط المانوز (MBP)، وأظهرت مجموعات الخلايا المصابة زيادة انتشار الفيروس داخل العوائل، وبالتالي زيادة ضراوة الفيروس.
دورة حياة فيروس توبان
تكون دورة حياة فيروس توبان على النحو الآتي:
- تلتصق جسيمات فيروس توبان مباشرة بسطح الخلية العائلة، وتحدث عملية التعلق بسرعة كبيرة.
- يمكن أن تلتصق الفيروسات بشكل واضح بعد صفر ساعة من الإصابة.
- يدخل فيروس توبان عن طريق البلعمة؛ حيث يوجد جسيم واحد فقط في كل بلعمة، على الرغم من أن العديد من الجسيمات قد تدخل داخل الخلايا في بلعمات مختلفة في نفس الوقت.
- يستخدم فيروس توبان اندماج الغشاء من أجل إطلاق الجينوم الخاص به.
- يحتوي الكابسيد على غشاء دهني يسهل الاندماج مع غشاء البلعمة لتحرير الجينوم الفيروسي.
- تعد عملية الاندماج إحدى طرق دخول الفيروسات للخلية.
- يقوم فيروس توبان بإطلاق المحتويات المحفوظة في الذيل.
- يتم تحرير الجينوم الفيروسي من البلعمة إلى سيتوبلازم الخلية المصابة.
- يسهل فيروس توبان تجميع عوائل الأميبا من أجل التكاثر السريع والحصول على عوائل أخرى للتكاثر والتكرار.
- يحدث تكوين الحزمة بسرعة بعد الإصابة، وتستمر ما دامت الخلايا العائلة على قيد الحياة.
- يمكن أن تتشكل الحزمة بعد الفصل الميكانيكي طالما أن الخلايا العائلة حية.
- تتشكل مصانع النسخ المتماثل في وقت مبكر يصل إلى 8 ساعات 12 ساعة بعد الإصابة.
- يتم تجميع الفيريونات الجديدة في أسرع وقت ممكن، عندما لا تزال مصانع النسخ غير ناضجة.
- وقد توجد العديد من الجزيئات في مراحل مختلفة من التجميع داخل مصنع واحد.
- يتم الانتهاء من تجميع الكابسيد ودمج الجينوم، وذلك بمجرد أن ينضج المصنع.
- يتم إرفاق ذيول الكابسيد بعد دمج الجينوم.
- يحدث تجميع الجسيمات في إطار زمني فضفاض، مما ينتج عنه جزيئات في مراحل مختلفة من التجميع في وقت الإطلاق.
- يتم إطلاق الجزيئات الفيروسية، بمساعدة تحلل الخلية وموتها.
- تعد عملية تحلل الخلية وموتها احدى طرق خروج الفيروسات من الخلية.
- عند إصابة الأميبا الدودية أو الأميبا الشوكية بفيروس توبان، فإن العديد من الجسيمات المجمعة منها لا تعمل في وقت إطلاقها؛ وتكون نصف الجسيمات المنبعثة ليست معدية.
