بمعنى آخر، لا يمكن للفيروس أن يتكاثر وينتج أجيالاً جديدة إلا من خلال التطفل داخل خلية أخرى حية تمتلك المقومات التي يفتقدها الفيروس للتكاثر، مثل خلايا جسم الإنسان أو خلايا البكتيريا أو الحيوانات.
في فيروسات الحمض النووي الريبوزي أحادي السلسلة (ssRNA): هناك ثلاثة مسارات متميزة لتكوين mRNA، كما يلي:
خطوات تكاثر الفيروس:
تحدث دورة حياة الفيروس في الخطوات التالية (الشكل 1):
شكل 1: خطوات تكاثر الفيروسات |
1. الارتباط أو الامتزاز:
يرتبط الفيروس بمستقبلات محددة على سطح الخلية العائلة القابلة للإصابة.
تحدد هذه التفاعلات مدى المضيف الفيروسي (على سبيل المثال، الفيروسات البشرية والفيروسات النباتية) وخصوصية الأنسجة التي يستهدفها الفيروس (على سبيل المثال، الفيروسات الكبدية والفيروسات العصبية).
2. الاختراق:
يمكن للفيروسات الدخول إلى الخلايا العائلة عن طريق ما يلي:
- البلعمة الخلوية: في حالة الفيروسات غير المغلفة، وهي تعني التفاف الخلية المعيلة حول الفيروس واحتوائه بداخلها.
- اندماج الغلاف الفيروسي مع غشاء الخلية العائلة: في حالة الفيروسات المغلفة.
3. فقدان الغلاف الفيروسي:
يتم إطلاق الحمض النووي من القفيصة بواسطة عمل الإنزيمات الخلوية ويصبح متاحًا للتكاثر.
4.تصنيع المكونات الفيروسية
ويشمل العمليتين التاليتين:
أ. تصنيع البروتينات الفيروسية
النسخ:
يجب على الفيروسات أولاً تصنيع الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) الخاص بالفيروس لتصنيع البروتينات الخاصة بالفيروس.
يختلف نسخ mRNA وفقاً لنوع الحمض النووي الفيروسي سواء كان DNA أو RNA، أحادي الشريط (ss) أم ثنائي الشريط (ds) ، فجوة حسية إيجابية أو سلبية، على النحو التالي:
أ) فيروسات الحمض النووي (DNA):
يمكن نسخ mRNA من الشريط السالب باستخدام إنزيم RNA بوليميريز المعتمد على الحمض النووي التابع للخلية العائلة.
ب) فيروسات الحمض النووي الريبوزي (RNA):
لا يوجد RNA بوليميريز خلوي يمكنه استخدام RNA الفيروسي كقالب لتصنيع mRNA.
تنقسم فيروسات الحمض النووي الريبوزي إلى 4 مجموعات وفقًا لاستراتيجية تصنيع mRNA (الشكل 1-أ):
في فيروسات الحمض النووي الريبوزي ثنائي الشريط (dsRNA): يتم نسخ الشريط السالب بواسطة إنزيم RNA بوليميريز التابع للفيروس إلى mRNA.
في فيروسات الحمض النووي الريبوزي أحادي السلسلة (ssRNA): هناك ثلاثة مسارات متميزة لتكوين mRNA، كما يلي:
- الشريط الموجب يعمل مباشرةً كـحمض ريبوزي ناقل (mRNA).
- أما الشريط السلبي فيجب نسخه أولاً باستخدام إنزيم RNA بوليميريز المعتمد على الحمض النووي التابع للفيروس ليتكون شريط إيجابي يمكن أن يعمل بعد ذلك كـ mRNA.
- يتم تكوين RNA وسيط مزدوج الشريط أثناء عملية النسخ ويعمل هذا الوسيط كقالب لتوليف mRNA بواسطة RNA بوليميريز المعتمد على RNA الفيروسي.
في الفيروسات القهقرية: يتم أولاً تحويل ssRNA الإيجابي إلى ssDNA سلبي باستخدام الإنزيم العكسي للنسخ الفيروسي. ثم يتم تكوين dsDNA بواسطة إنزيم DNA-بوليميريز المعتمد على DNA المضيف. يدخل هذا dsDNA إلى النواة ويتم إما:
- نسخها بواسطة إنزيم RNA بوليميريز المعتمد على DNA المضيف إلى mRNA أو
- دمجها في جينوم الخلية المضيفة مما يؤدي إلى التحول.
ترجمة الجينات:
بمجرد نسخ mRNA الفيروسي، يتم ترجمته باستخدام الريبوسومات الخاصة بالخلية المعيلة ليبدأ تصنيع البروتينات الفيروسية.
ب) تصنيع الحمض النووي الفيروسي:
يتطلب تضاعف الجينوم الفيروسي تخليق فجوة بتسلسل قاعدي مكمل، والذي يعمل كقالب لتخليق عدة نسخ من الجينوم الفيروسي الأصلي. (الشكل 2-ب)
في هذه المرحلة، تعمل البروتينات المصنعة حديثاً على تغليف الأحماض النووية المولدة لتكوين فيروسات ناضجة (فيروات).
يحدث هذا إما في نواة الخلية العائلة، على سبيل المثال "فيروسات الهربس"، أو في السيتوبلازم مثل الفيروسات الصماء.
التحرير والإطلاق:
يتم إطلاق الفيروسات الجديدة إما عن طريق:
- إذابة وتحلل الخلية العائلة في حالة الفيروسات غير المغلفة، مثل الفيروسات الصماء أو،
- التبرعم من خلال غشاء الخلية في حالة الفيروسات المغلفة، مثل فيروس نقص المناعة البشرية.
ملاحظة:
الكسوف هو الوقت من إزالة الغلاف حتى تجميع الفيروسات الناضجة. خلال هذه المرحلة، لا يمكن اكتشاف أي فيروسات معدية في الخلية العائلة.
بعض الفيروسات لا تبدأ في التكاثر وتبقى كامنة داخل الخلية العائلة لفترات زمنية متفاوتة.