נגיף דנה חד-גדילי: מבנה, שכפול, חשיבות - ביולוגיה - 2025

וירוס DNA גדילי יחיד (ssDNA) או ssDNA ( "יחיד תקועים") הוא ישות ביולוגית זיהומיות בגנום אשר מורכב גדיל בודד של חומר גנטי, וזו הסיבה שהם נקראים בשם זה.

וירוסים אלה מאופיינים בכך שהם אינם משתמשים ב- RNA כחומר ביניים קלאסי במהלך שכפול ויראלי, היות והנגיפים המשתמשים בנגיפי RNA (חד או דו-חוטים) או בנגיף dsDNA (גדילי כפול).

מקור: המשתמש בוויקיפדיה האנגלית Graham Beards

על פי סיווגו של דייוויד בולטימור, נגיפים אלו שייכים לקבוצה II, כולל וירוסים קטנים מאוד (עד 20 ננומטר) שיכולים להדביק חיידקים, צמחים ובעלי חיים.

מִבְנֶה

לנגיפים אלה יש מבנה פשוט מאוד. הם מורכבים מקפסיד ללא ציפוי או מעטפה שאינם חורגים מ- 20 ננומטר. צורתו כדורית בדרך כלל עם סימטריה של איקוסאהדרלה (פולידרון דו צדדי). לכל קפסומרר שמרכיב את הקפסיד יש צורה משולשת.

הקפסיד, המורכב מסט של חלבונים ויראליים, כולל גדיל יחיד של DNA (מכאן נגיף ssDNA), ובכך מגן על הגנום וכולל גם חלבונים המתמחים בזיהוי תאים מארחים. בתוכה ישנם גם חלבונים הקשורים ל- ssDNA.

שכפול

וירוסים רוכשים יכולת רבייה או שכפול רק על ידי כניסה או הדבקה של תא והשתלטות על מכונות השכפול שלו. למרות שלאחרונים יש גנום, החומר הגנטי אינו מספיק בכדי לשכפל באופן עצמאי.

בצורה מפושטת, על הנגיף לגרום לתא המארח ליצור את כל המרכיבים הדרושים ליצירת יותר וירוסים. לוירוסים עם DNA דו-גדילי יש להקות עם קוטביות חיובית ושלילית, אשר ישלימו זו את זו.

בינתיים, וירוסים חד-חוטים חייבים לפתח את השרשרת הדרושה להם בכדי להיות מסוגלים לשכפל. המשמעות היא שלפני שניתן יהיה לסנתז את ה- mRNA מנגיפים אלה, יש לסנתז להקת DNA משלימה, שהיא לרוב הלהקה השלילית (-) מכיוון שחלבון ה- RNA פולימראז משתמש אך ורק ב- DNA עם חוטים כפולים (dsDNA).

זה האחרון משמש וירוסים אלה בשכפול והוא גם מתווך בתמלול, שם מועתק החוט השלילי של dsDNA ל- mRNA נגיפי. הסינתזה של DNA עם גדיל כפול והתמלול שלאחר מכן מתווכת על ידי אנזימים תאיים ובמקרים מסוימים על ידי השתתפותם של כמה חלבונים בעלי אופי ויראלי.

סוגים של נגיפי DNA חד-גדילים

מרבית הנגיפים שיש להם גנום חד-גדילי (ssDNA / ssDNA) הם בעלי קוטביות +, פירוש הדבר שכאשר נארוז בחומר מורשה בתוך הוויריון, לחוט DNA יש קוטביות חיובית (+).

עם זאת, לעיתים חבורה של ה- DNA השלילית נארזת בנגיף ובכך יש קוטביות שלילית (-).

במקרים לעיל, הנגיף מנכס את מכונות ההעתקה הסלולרית כדי לסנתז את הגדיל המשלים ואז לסנתז mRNA ולשכפל.

במקרים פחות תכופים אחרים, יש לגנום הנגיף +/- קוטביות, מה שמלמד כי מדובר בשרשרת בעלת חוש כפול, שם ניתן לסנתז שרשרת משלימה כזו או אחרת.

חיידק SsDNA

בקטריופאגים ממשפחת Ff (או שלבים נימתיים) הכוללים שלבים f1, fd ופאג M13, דומים מאוד לפלילי החיידקים המכילים מולקולת DNA חד-גדילית עגולה.

מצד שני, לפאג phi-x174 יש גם ssDNA כגנום. הנגיף הזעיר הזה בקוטר 25 ננומטר בלבד קטן פי כמה מהקרום התא הדק ביותר. הוא מכיל רק 5386 נוקליאוטידים, המקודדים רק לאחד-עשר חלבונים שיהוו חלק ממבנהו.

נגיפי DNA חד-גדילים בצמחים

בממלכת הצומח יש גם מספר רב של מחלות הנגרמות על ידי נגיף זה. באופן כללי נגיפי ssDNA אלה שייכים בעיקר למשפחות Geminiviridae ו- Nanoviridae, הגורמים למספר מחלות בעלות חשיבות פיטוזניטרית.

וקטורים הם תמיד חרקים המשתמשים בצמח כמקור מזון. בין מחלות אלו אנו יכולים להזכיר את נגיף הכלורוזיס בגרגרי חומוס ופס תירס, שיש בהם חגבים כווקטור העיקרי. בשני המקרים הנגיף המעורב הוא מהמין Mastrevirus.

דוגמאות נוספות לכך הן נגיף העגבניות הסיני, שנגרם כתוצאה מזיהום בנגיף הבומומוב, שהווקטור שלו הוא גוון לבן (Aleyrodidae) והעלה הנמק בקטניות המיוצרות על ידי הנגיוב, אשר בעיקר משפיע על צמחים קטניות.

כמה נגיפי DNA יחידים עם סטרנדים חשובים מבחינה רפואית

ישנם כמה נגיפים בעלי חשיבות רפואית לאדם שגנום מורכב מ- DNA חד-גדילי. ישנם נגיפי ssDNA שמשפיעים על האדם הם נגיפים השייכים למשפחת Parvoviridae כמו נגיף parvovirirus ו- bocavirus.

Parvovirus B19

וירוס Parvovirus הוא וירוס קטן (בין 18 ל 26 ננומטר) שיש לו קפסולה עירומה של איקוסאהדרל (ללא מעטפה), עם גנום של שרשרת muco שיכול להיות בעל תחושה שלילית או חיובית (- / +). לצורך שכפולו יש צורך בנוכחות תאים גדלים או בנגיף אדג'ובנט (נגיף תלוי).

ההשערות לגבי שכפולו מעידות כי לאחר שהופנמה בתא המארח, הוא מעביר את הגנום שלו לגרעין באופן כזה ש- DNA חד-גדילי הופך להיות גדילי כפול על ידי גורמי שכפול של המארח, כמו גם פולימראזות DNA הקיימות רק ב- תאים גדלים.

התסמינים של מחלה נגיפית זו אינם בדרך כלל מסוכנים, הם משפיעים בעיקר על ילדים וגורמים למה שמכונה "המחלה החמישית". התסמינים האופייניים ביותר הם הופעת אדמומיות בולטת בלחיים, גודש באף, חום נמוך, כאבי שרירים וכאבי ראש (מאפיינים של קור).

עם זאת, למרות שלא היה רציני, בחולים עם אנמיה המוליטית כרונית זה יכול לגרום לאפיזודות של משבר אפלסטי ובמבוגרים לגרום לפוליארטריטיס חריפה.

במקרים בהם הנגיף משפיע על אישה במהלך ההיריון, הוא יכול לגרום למצב המכונה 'hydrops fetalis', שיגרום למותו של העובר.

וירוס בוקאבי

וירוס בוקאבי הוא גם נגיף DNA חד-גדילי שהתגלה לאחרונה. אצל ילדים זה יכול לגרום למחלת נשימה חריפה שלעתים קרובות היא מסובכת וחמורה. אצל מטופלים מתחת לגיל שנתיים, נגיף הבוקאווה יכול לגרום לסימפונות ברמת צפצופים וירמיה למשך מספר ימים. יש רק מקרה קטלני אחד שנרשם.

העברת וירוס זה קשורה בדרך כלל להפרשות בדרכי הנשימה.

נגיפים הקשורים לאדנו

הם הנגיפים השייכים לסוג Dependovirus. אלה בדרך כלל מדביקים בני אדם, אך הם רק מסוגלים להתרבות בעזרת נגיף אדג'ובנט, שהוא בדרך כלל נגיף אדנווב. נגיפים אלו אינם גורמים למחלות כשלעצמם, והם אינם משנים את השפעות הזיהום בנגיף אדנווב.

עם זאת, על ידי בעלי מאפיינים אלה יחד עם המאפיין של השתלבות בכרומוזומים של המארח, הם אפשרו לנגיפים הקשורים אדנו שעברו שינוי גנטי להיות מועמדים מצוינים לטיפולי החלפת גנים.

נגיפים אחרים ממשפחת Parvoviridae עם DNA חד-גדילי משפיעים רק על קבוצות זואולוגיות מסוימות. Densoviruses, למשל, מדביקים בעיקר חרקים.

הפניות

1. Erskine, W. (2009). העדשה: בוטניקה, ייצור ושימושים. CABI.
2. Evans, J., and Manson, A. (2011). יסודות התאים והגנטיקה + סטודנט קונסולט בספרדית. אלסביאר ספרד.
3. קינג, א.מ., לפקוביץ, א., אדמס, מ.ג., וקרסטנס, EB (עדס). (2011). טקסונומיה של וירוסים: דו"ח תשיעי של הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים (כרך 9). אלזביאר.
4. Marcdante, K., & Kliegman, RM (2016). נלסון יסודות רפואת ילדים- ספר אלקטרוני: המהדורה הראשונה של דרום אסיה. מדעי הבריאות Elsevier.
5. Murray, PR, Rosenthal, KS, & Pfaller, MA (2017). מיקרוביולוגיה רפואית. מדעי הבריאות Elsevier.
6. אוקספורד, JS, Collier, LH, & Kellam, P. (2016). וירולוגיה אנושית. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
7. Woodbury, CP (2003). ביוכימיה: התגובות הכימיות של תאים חיים, נפחים 1 ו -2, מאת דייוויד א. מצלר וקרול מ. מצלר (אוניברסיטת מדינת איווה). העיתונות האקדמית, ניו יורק.