ویروس شناسی

• ۱ تاریخچه
• ۲ صفات عمومی ویروس‌ها
• ۳ ساختار و رده بندی ویروس‌ها
• ۴ روش‌های انتقال و انتشار ویروس‌ها
• ۵ منشا تکاملی ویروس‌ها
  • ۵.۱ تئوری اول
  • ۵.۲ تئوری دوم
• ۶ تکثیر ویروس‌ها
• 7 منبع
  

ویروس شناسی (به انگلیسی Virology) شاخه‌ای از میکروبیولوژی می‌باشد. ویروس شناسی علمی مطالعه ویروس ها می باشد ، که ذراتی بسیار ریز و غیر میکروسکوپی می باشند.ویروس ها انگل های داخل سلولی بوده در مواد ژنتیکی آنها در پوششی پروتئینی جای دارند. ویروس ها را از لحاظ ساختار آنها ، طبقه بندی وتکامل ، نحوه عفونی کردن و چگونگی تخریب سلول میزبان ، چگونگی تعامل با ارگانیسم میزبان و سیستم ایمنی آن،بیماری هایی که ایجاد می کنند، تکنیک های جدا سازی و کشت آنها و استفاده آنها در مطالعات تحقیقاتی و درمان، مورد مطالعه قرار می دهند.ویروس شناسی در دو زیر شاخه میکروبیولوژی و پزشکی مورد مطالعه قرار می گیرد

علم ویروس شناسی، پس از استفاده از:

واکسن آبله به وسیله ادوارد بوخنر (۱۷۹۸)،

تهیه واکسن علیه بیماری هاری بوسیله پاستور (۱۸۸۴)

انتقال بیماری موزائیک توتون از گیاه آلوده به گیاه سالم توسط مایر در سال ۱۸۸۶

آغاز شده‌است.در سال ۱۸۹۲ ایوانوسکی، اثبات کرد که عامل مولد بیماری موزائیک توتون از صافی‌های بسیار ریز نگهدارنده باکتری عبور می‌کند. ولی چندان به مهم بودن این مساله پی نبرد. تا این که بیچرنیک (۱۸۹۸) دانشمند هلندی که پدر ویروس شناسی نامیده شده‌است ادعا کرد که عامل بیماری موزائیک توتون، باکتری نیست و عامل مسری دیگری است. استنلی در سال ۱۹۳۵ با استفاده از روش‌های جدید خالص کردن، پروتئین‌ها، ویروس را خالص کرد و به خاطر این خدمتی که انجام داد، موفق به دریافت جایزه نوبل شد.

ویروس‌ها عواملی هستند که واجد یک نوع اسید نوکلئیک هستند. دارای پوشش پروتئینی در اطراف اسید نوکلئیک می‌باشند. در درون سلول‌های زنده با بکار گرفتن ماشین سنتزی سلول میزبان تکثیر پیدا می‌کنند و اسید نوکلئیک ویروسی را به سایر سلول‌ها منتقل می‌سازند. چون ویروس‌ها فاقد آنزیم‌های لازم برای متابولیسم هستند، لذا برای تکثیر یافتن بایستی از ماشین متابولیکی سلول میزبان استفاده نمایند. این کیفیت از نظر پزشکی جهت پیدا کردن داروهای ضد ویروسی بسیار اهمیت دارد. زیرا اکثر داروهایی که تکثیر ویروس‌ها را متوقف می‌سازند، برای اعمال سلول میزبان نیز اثر می‌گذارند. ولی وجود لیپیدها در سطح خارجی برخی از ویروس‌ها آن‌ها را در برابر حلال‌های لیپیدها نظیر اتر، آسیب‌پذیر می‌سازد.

شاخه اصلی ویروس شناسی طبقه بندی آنها می باشد. ویروس ها را می توان بر اساس سلول های میزبانی که آلوده می کنند طبقه بندی کرد. بطور مثال :

ویروس های حیوانی، ویروس های قارچ ها، باکتریوفاژها (ویروس هایی که میزبان آنها باکتری ها می باشند)، که شامل پیچیده ترین ویروس ها می باشد.

تقسیم بندی دیگر بر اساس شکل کپسید ( بیشتر مارپیچ یا چند وجهی ) یا ساختار ویروس می باشد ( به طور مثال وجود ویا عدم وجود پوشش لیپیدی ).

اندازه ویروس ها از حدودا 30nm تا 450nm می باشد. این به معنی می باشد که اکثر ویروس ها را نمی توان با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. شکل و ساختار ویروس ها توسط میکروسکوپ الکترونی، طیف سنجی NMR و کریستالوگرافی اشعه ایکس مورد مطالعه قرار می گیرد.

مفیدترین و گسترده ترین روش تقسیم بندی ویروس ها بر اساس نوع اسید نوکلیک ( ماده ژنتیکی ) آنها و نوع همانند سازی و تکثیر آنها در سلول میزبان می باشد. این تقسیم بندی شامل :

1. DNA ویروس ها ( به دو دسته DNA ویروس های 2 رشته ای و تک رشته ای تقسیم می شوند )

2. RNA ویروس ها ( به سه دسته RNA ویروس های تک رشته ای با پلاریته مثبت ، RNA ویروس های تک رشته ای با پلاریته منفی و گروه خیلی غیر معمول تر RNA ویروس های دو رشتته ایتقسیم می شوند )

3. ویروس های رونوشت بردار معکوس ( به دو ستهDNA ویروس رونوشت بردار معکوس دو رشته ای و RNA ویروس رونوشت بردار معکوس تک رشته که شامل retroviruses می باشد، تقسیم می شوند )

بر اساس آخرین گزارش کمیته بین المللی در طبقه بندی ویروس ها ، ویروس ها شامل 5450 ویروس ، بیش از 2000 گونه، 287 جنس، 73 خانواده و 3 راسته می باشد.

ویروس شناس ها بر روی ذرات ریزتر و ساده تر از ویروس نیز مطالعه می کنند، مانند :

1. ویروئید ها ( RNA حلقوی لخت که گیاهان را عفونی می کند )

2.ستالایت ها ( مولکول های اسید نوکلئیک که همراه یا بدون کپسید می باشد که نیاز به یک ویروس دیگر برای همانند سازی و عفونت زایی دارد )

3. پریون ها

گونه در ویروس شناسی لزوما وابسته به یک ریشه واصل نیست، , و همچنین روابط تکاملی در ویروس های مختلف واضح نمی باشد. سه فرضیه در مورد منشاء آنها وجود دارد:

1. ویروس ها از مواد غیر زنده به وجود آمده اند، بصورت جداگانه و موازی با سلول ها.

2. اشکال مساعدتر زندگی سلولی است که به صورت انگل داخلی سلول میزبان شده است و پس از آن بیشتر قابلیت های خود را از دست داده است. از چنین انگل هایی می توان به پروکاریت هایی چون مایکوپلاسما و نانوآرکی ها اشاره کرد.

3. ویروس ها از عناصر ژنتیکی قابل حمل ( مانند ترنسپوزون ها ، رتروترنسپوزون ها ویا پلازمید ها ) به وجود آمده اند؛ که توسط پروتئین های کپسید محصور شده، و توانایی " رهایی" از سلول میزبان و آلوده کردن سلول های دیگر را بدست آورده است.

mimivirus بسیار مورد توجه قرار می گیرد؛ یک ویروس غول پیکر که آمیب را آلوده کرده و بسیار از اجزای مولکولی مرسوم همراه باکتری را کد می کند. آیا این یک نسخه ساده از یک انگل پروکاریوتی می باشد یا آن را یه عنوان یک ویروس ساده است که ژن ها را از میزبان خود بدست آورده است ؟

تکامل ویروس ها اغلب با تکامل میزبان آها رخ می دهد؛ و در رشته تکامل ویروس ها مطالعه می شود.

درزمانی که ویروس ها در حال تکثیر و تکامل هستند، خود را در متابولیسم سلول درگیر نمی کنند، حرکت نمی کنند و با توجه به سلول میزبان تکثیر میابند. سوال مورد بحث این است که آیا ویروس ها زنده هستند یا خیر ؟

ویروس‌های مختلف دارای مکانیزم‌های دقیق و پیچیده‌ای برای ادامه حیات و انتقال از یک میزبان به میزبانی دیگر هستند. روش انتقال یک ویروس از یک میزبان به میزبان دیگر به ماهیت واکنش متقابل بین ویروس و میزبان بستگی دارد. ویروس‌ها به روش‌های مختلفی انتقال می‌یابند، مثلا انتقال از فردی به فرد دیگر در اثر تماس مستقیم. بیشترین راه‌های انتقال ویروس‌ها توسط قطرات تنفسی، ذرات عفونی معلق در هوا و در تماس جنسی هم به همین صورت است. ویروسهای گیاهی بیشتر از طریق بند پایان منتقل می‌شوند.

تنوع مختلف ویروس‌ها از نظر منشا تکاملی با همدیگر متفاوت هستند. دو تئوری مطرح شده در این مورد به شرح زیر می‌باشد:

تئوری اول

منشا ویروس‌ها ممکن است از دی ان ای و آر ان ای و یا از هر دو نوع اسید نوکلئیک سلول‌های میزبان باشد که بطور خودمختار همانند سازی کرده و روند تکاملی خود را طی نموده‌اند. و در واقع ویروس‌ها شبیه ژنهایی هستند که توانایی موجودیت مستقل از سلول را کسب کرده‌اند. توالی ژنی در برخی از ویروس‌ها با ژنهای سلولی رمز کننده پروتئینهای عملکردی قرابت دارند. به نظر می‌رسد که حداقل برخی از ویروس‌ها بدین روش، تکامل یافته‌اند.

تئوری دوم

ویروس‌ها ممکن است اشکال انحطاط یافته انگل‌های داخل سلولی باشند. هیچ گونه مدرکی در دست نیست که نشان دهد ویروس‌ها از باکتری‌ها تکامل یافته‌اند. اما ممکن است منشا تکاملی ارگانیسم‌های داخل سلولی اجباری نظیر ریکتسیا‌ها و کلامیدیا‌ها، مربوط به باکتری باشد. به هر حال پولکس ویروس‌ها به قدری بزرگ و پیچیده هستند که احتمالا از تکامل بعضی اجداد سلولی بوجود آمده‌اند.

اسید نوکلئیک هر ویروس فقط تعداد معدودی از ژن‌های لازم برای سنتز ویروس‌های جدید را دارا می‌باشد. این ژن‌ها شامل ژن‌های سازنده اجزای سازنده آنزیم‌های لازم در چرخه زندگی ویروس می‌باشد. برای تکثیر ویروس بایستی ویروس سلول میزبان را مورد حمله قرار داده و اختیار دستگاه متابولیکی آن را به عهده گیرد. در جریان تکثیر ویروسی، یک ذره ویروسی، صدها حتی هزاران ویروس تولید می‌کند. این تغییرات شدید در سلول میزبان، به مرگ آن منجر می‌گردد.

منبع:ویکی پدیای فارسی