طرق انتقال الفيروس

طرق انتقال الفيروس

الفيروسات :
هي موجودات صغير لا يمكنها التكاثر إلا داخل خلايا كائن حي آخر. الفيروسات صغيرة جدا ولا يمكن مشاهدتها بالمجهر الضوئي. تصيب الفيروسات جميع أنواع الكائنات الحية، من الحيوانات والنباتات إلى البكتيريا .
شكل الفيروسات (Shape of viruses)
تتعدد أشكال الفيروسات فمنها ما هو بيضاوي الشكل أو كروي أو عصوي أو عديد الأضلاع ومعظمها مميز على شكل رأس وذيل .
تركيب الفيروس (Structure of viruses)
تتركب الفيروسات من بللورات نيوكليوبروتينية nucleoprotein أي من حامض نووي (Nucleic acid) ولا يوجد اتحاد بين البروتين والحامض النووي ولكن يمكن فصلهما ثم إعادة ضمهما دون أن يؤثر ذلك على قدرة الفيروس على الإصابة .
ويختلف الحامض النووي باختلاف الفيروسات وفي معظم الفيروسات النباتية يكون من نوع (RNA) وأما الفيروسات الحيوانية فهو إما من نوع (RNA) أو من نوع (DNA) أما الفيروسات البكتيرية يكون من نوع DNA.
ويمثل البروتين الجزء الخارجي لجزيء الفيروس أما الحامض النووي فيكون عبارة عن الجزء الداخلي ويوجد على هيئة لولب داخل حبيبة الفيروس مثل فيروس تبرقش الدخان الذي يتكون من لولب اسطواني يحتوي على حامض (RNA) تحيط به أجزاء منفصلة متراكبة متراصة بجانب بعضها البعض من البروتين.
يوجد نوعان من الفيروسات تبعاً لتركيب كل منهما :
1 ـ الفيروسات العارية (Nacked viruses): تحتوي على الحمض النووي والبروتين فقط .
2 ـ الفيروسات المغلفة (Enveloped viruses) : وتحاط بغلاف خارجي ويتكون هذا الغلاف من مواد كربوهيدراتية وبروتينية وتخرج زوائد Fiberws من الغلاف لتساعد على التصاق الفيروس بخلية العائل .

فيروسات النباتية هي أنواع من الفيروسات تصيب النباتات. تختلف الفيروسات النباتية في شدة الإصابة التي تسببها للعوائل النباتية. يوجد ما يقارب على 500 مرض فيروسي يصيب النباتات وذو أهمية اقتصادية.

طرق ووسائل انتشار الأمراض الفيروسية في الطبيعة Transmission of Virus Diseases in Nature
تختلف طرق ووسائل انتشار الفيروس اختلافا كبيرا طبقاً لصفات العائل فالنباتات المزهرة لا تصلح لآن تكون وسط يتردد عليه الفيروس ويدخل بداخلها وذلك لوجود غشاء الخلايا السليولوزى . ولهذا فان إصابة الفيروس لهذه النباتات يكون عن طريق حدوث تلف فى جدار الخلية فيدخل الفيروس إلى البروتوبلام الحي ويتكاثر فيه ويتم الانتقال بالطرق التالية

1- الانتقال الميكانيكي . 2- الانتقال عن طريق التربة .
3- الانتقال عن طريق البذور . 4- الانتقال عن طريق التكاثر الخضري .
5- الانتقال بواسطة النباتات المتطفلة . 6- الانتقال بواسطة الحشرات .
7- الانتقال بواسطة النيماتودا
أولا : الانتقال الميكانيكي Transmission by mechanical method
ينتقل فيروس موزيك الدخان من النباتات المصابة إلى النباتات السليمة نتيجة تلف نتج عن بعض العمليات الزراعية كالحرث أو مرور العمال بين النباتات فى المزرعة وأثناء ذلك يقع العصير من الخلايا المجروحة للنباتات المصابة على أيدي وملابس العمال أو الأدوات التي يستخدمونها فإذا لامست نباتات أخرى سليمة سببت لها جروحات ونقلت لها العدوى .
ويمكن إجراء الطريقة الميكانيكية صناعيا بواسطة عمل جروح صناعية دقيقة جدا" في خلايا العائل وتعمل هذه الجروح بواسطة الاحتكاك البسيط لسطح الورقة باليد أو قضيب خاص من الزجاج أو باستعمال مواد مساعدة مثل الرمل الناعم أو مسحوق الصنفرة أو الزجاج المسحوق وترش هذه المواد على سطح الورقة ثم حقن النبات بدعك سطح الورقة بقطعة من القطن أو الشاش مبللة بعصير نبات مصاب .

أمثلة للفيروسات التي تنتقل ميكانيكيا :
1- فيروس البطاطس Potato virus.
2- فيروس موزيك الدخان Tobacco mosaic virus.
3- فيروس موزيك الخيار Cucumber mosaic virus.

ثانيا : الانتقال عن طريق التربة Transmission by soil method
يتم ظهور الفيروس في خلايا النبات المصاب عن طريق جرح على السويقة أثناء نموها وعند احتكاكها بالتربة وأيضا" عند نمو الجذور فتتمزق بعض الشعيرات الجذرية وتدخل عن طريقها الجزيئات الفيروسية ويمكن أن يدخل الفيروس للنبات أثناء أصابته بالفطريات والأحياء الدقيقة الأخرى الموجودة بالتربة .

أمثلة للفيروسات التي تنقل عن طريق التربة:
1- فيروس مرض الموزايك الأصفر للعنب .
2- فيروس مرض تورد القمح الشتوي .
3- فيروس تجعد وتخطط أوراق الدخان .
4- فيروس مرض تضخم العروق في الخس .
5- فيروس تبرقش الدخان .
ويمكن أن تحتفظ بعض الفيروسات بحيويتها في التربة مدة طويلة مثل فيروس موزايك الدخان الذي يحتفظ بحيويته في التربة الرطبة لمدة سنتين وفيروس موزيك القمح الشتوي يحتفظ بحيويته في التربة لمدة ست سنوات .

ثالثا: الانتقال عن طريق البذور Transmission by seed method
ينتقل فيروس موزايك الفاصوليا وفيروس موزايك فول الصويا عن طريق البذور بنسبة عالية، وأثناء التلقيح ينتقل الفيروس مع حبوب اللقاح إلى الزيجوت ونتيجة لذلك تتكون على النباتات السليمة بذور مصابة.

رابعا : الانتقال عن طريق التكاثر الخضريTransmission by vegetative reproduction ينتقل الفيروس عند تكاثر النباتات المصابة خضريا فتنتقل كثيرا" من فيروسات الأمراض الفيروسية للبطاطس خلال الدرنات مثل فيروس البطاطس وفيروس مرض تجعد أوراق البطاطس .
وكذلك تختزن الفيروسات التي تصيب نباتات العائلة الزنبقية في الأبصال مثل فيروس موزايك البصل كما يعيش الفيروس أيضا" في الثمار الجذرية مثل فيروس موزايك اصفرار البنجر .
ويتسبب انتشار الفيروس أيضا بتطعيم النباتات السليمة بأجزاء من نباتات تحمل الفيروس وتنتقل بهذه الوسيلة كثير من الفيروسات النباتية مثل فيروس مرض القشرة الصدفية في الموالح .

خامسا : الانتقال بواسطة النباتات المتطفلة (Transmission by parasitic plants)
يمكن للفيروسات أن تنتقل من نبات مصاب إلى نبات سليم بالمرور من خلال أنسجة النباتات المتطفلة التي توصلهما ببعضهما وقد استخدمت هذه الطريقة لنقل بعض الأمراض التي لم تعرف بعد طرق انتقالها ولا يزال ذلك تحت البحث .

سادسا : الانتقال عن طريق الفطريات
وجد أن فطر (Chytridiales) Olpidium يساعد في نقل فيروسان هما فيروس العرق المتضخم في الخس Big vein of lettuce وفيروس التقرح في نبات الدخان Tobacco necrosis ويعتبر الفطر Olpidium من الفطريات الأولية التي تكون داخل خلايا الجذور للنبات العائل القريبة من منطقة القشرة أكياساً جرثومية Zoosporangia يخرج منها جراثيم هدبية متحركة Zoospores عن طريق قنوات وأنابيب تصل إلى خارج أنسجة العائل وتسبح جراثيم هذا النوع ذات الهدب الواحد وتصيب خلية جذرية ثم تكونكيس جرثومي داخل الخلية وهكذا تستمر دورة الإصابة بالفطر.
وفي تجربة قام بها كل من Teakle and Gold في عام 1963م لدراسة انتقال الفيروسات وخاصة الفيروس المسبب لمرض العرق المتضخم في الخس بواسطة الفطر Olpidium brassicae وجد أن إضافة مصل مضاد Antiserum لمعلق الفيروس وتركه لمدة خمس دقائق قبل إضافة معلق الجراثيم لهذا الخليط ينتج عنه عدم حدوث إصابة للنباتات السليمة عند عدوى النباتات بهذا الخليط.
أما عند إضافة معلق الجراثيم Spore suspension إلى معلق الفيروس Virus suspension وتركها لمدة خمسة دقائق ثم إضافة المصل المضاد فقد حدثت عدوى بهذا الخليط مما يشير إلى إمكانية نفاذ الفيروس داخل الجرثومة ثم إصابة النباتات السليمة.

سابعا : الانتقال بواسطة الحشرات (Transmission by insects )
تعتمد معظم الفيروسات النباتية على الحشرات في انتقالها ويرجع ظهور الأوبئة بالأمراض الفيروسية إلى نشاط الحشرات في نقل الفيروسات، والحشرات ذات الكفاءة العالية في نقل الفيروسات النباتية تكون في الغالب من الحشرات ذات الفم الثاقب الماص كما أن هناك القليل من الفيروسات التي تنتقل بواسطة الحشرات ذات أجزاء فم قارضة.
والحشرات ذات الفم الثاقب الماص التي تنقل الأمراض الفيروسية هي حشرات المن Aphids – نطاطات الأوراق Leaf hoppers – الذباب الأبيض White flies – بق النبات Sap succing bugs – الحشرات القشرية Scale insect وبق النبات Mealy bugs ومن الحشرات الخادشة والماصة حشرات التربس أما الحشرات ذات أجزاء الفم القارض التي تنقل الفيروسات النباتية فأهمها الخنافس وقد تقوم الحشرات بنقل الفيروسات ميكانيكياً لتلوث أجزاء الفم عند التغذية على نبات مصاب أو أن الفيروس يدخل جسم الحشرة أو يتكاثر بداخلها.

علاقة الفيروسات بالحشرات الناقلة: Relationship between viruses and insect vectors
هناك نوعان من العلاقات بين الفيروس والحشرة الناقلة:
1- الانتقال بالطريقة الميكانيكية
تتغذى الحشرة على النبات المصاب ثم عند تغذيتها على نبات سليم تنقله إلى النبات السليم وتحدث له العدوى مباشرة نتيجة لتلوث أجزاء الفم الخارجية بالفيروس وتفقد الحشرة القدرة على النقل والعدوى خلال ساعات أو دقائق من تركها للنبات المصاب، وبعد التغذية على نبات واحد أو عدة نباتات سليمة. وتعرف هذه المجموعة من الفيروسات والتي سرعان ما تفقد الحشرة القدرة على نقلها باسم الفيروسات الغير باقية Non persistent viruses أوالفيروسات الخارجية External وهي التي تنقل على أطراف أجزاء الفم Stylet tips وقد عرفت منذ عام 1972 وإلى وقتنا الحاضر باسم الفيروسات المحمولة بأجزاء الفم Stylet borne viruses وتقوم الحشرات ذات أجزاء الفم القارض أو الثاقب الماص بنقل الفيروسات التابعة لهذه المجموعة.
2- علاقة بيولوجية
توجد علاقة بيولوجية بين الفيروس والحشرة الناقلة فعندما تكتسب Acquire الحشرة الفيروس بعد أن تتغذى الحشرة على النبات المصاب فإنها لا تنقله مباشرة ولكنها تظل محتفظة به لفترة قد تصل إلى طول حياتها وتعرف هذه الفيروسات بالفيروسات الداخلية Internal viruses حيث تدخل جسم الحشرة وتضم المجموعتين الآتيتين:
الفيروسات العابرة : Circulativ viruses
يطلق عليها أحياناً بالفيروسات الباقية Persistent viruses أو الداخلية Internal viruses ولا تتمكن الحشرة من نقل الفيروس مباشرة بعد تغذيتها على نبات مصاب ولكن يجب أن تمر فترة من الزمن بعد التغذية على النبات المصاب حيث تظل الحشرة محتفظة بالفيروس من عدة ساعات إلى عدة أيام تسمى بفترة الحضانة تكتسب فيها الحشرة القدرة على نقل الفيروس إلى نبات سليم. وحينما تصبح الحشرة قادرة على النقل فإنها تحتفظ بقدرتها على النقل لفترة طويلة ولا تتضاعف هذه الفيروسات داخل جسم الحشرة حيث وجد أن تركيز الفيروس في جسم الحشرة يقل تدريجياً بتكرار تغذيتها على نباتات سليمة وبعد أن تفقد الحشرة القدرة على إحداث الإصابة وذلك لفقدان الحشرة الفيروس من جسمها فإنها لا تستعيد القدرة على النقل حتى تتغذى على نبات مصاب مرة أخرى.
الفيروسات المتكاثرة: Propagative viruses
هي من الفيروسات الداخلية والتي تبقى داخل جسم الحشرة لفترات طويلة (Persistent) قد تصل إلى طول عمر الحشرة. كما يمكن أن تنتقل عن طريق الأجيال بالإضافة إلى عن طريق بيض الحشرة الناقلة. ويوجد الكثير من الأدلة التي تثبت أن الفيروسات التابعة لهذه المجموعة تتضاعف داخل جسم الحشرة الناقلة حيث لا تفقد الحشرة القدرة على نقل الفيروس طول حياتها وبتكرار تغذيتها على النباتات السليمة كما تمر الفيروسات المتكاثرة بفترة حضانة داخل جسم الحشرة قبل أن تصبح الحشرة قادرة على نقل الفيروس. ومن المعروف أن معظم الفيروسات العابرة أو المتكاثرة لا تنتقل نقلاً ميكانيكياً صناعياُ (الحقن الميكانيكي) كذلك فأنه من المعروف أن العلاقات البيولوجية بين الفيروسات والحشرات الناقلة لها تتعرض إلى درجة عالية من التخصص فهناك الفيروسات أو السلالات من الفيروسات لاتنتقل إلا عن طريق حشرات خاصة أو سلالات هذه الحشرة. وتلعب فترات التغذية للحشرات لاكتساب الفيروس من النباتات المصابة وحقنه في النباتات السليمة دوراً هاماً في كفاءة النقل
فترة التغذية للحشرة على النباتات المصاب Acquisition feeding period
فترة حقن الفيروس في النباتات السليمة Inoculation feeding period

خصائص مجموعة الفيروسات غير الباقية : Non persitant virus
1 ـ تتقل ميكانيكياً بالحقن بالعصير .
2 ـ يمكن للحشرات الناقلة نقل الفيروس مباشرة" من عائل سليم بعد أن تتغذى على عائل مصاب .
3 ـ تنتقل هذه الفيروسات بأنواع مختلفة من المن مثل فيروس موزايك الكرفس الذى ينقله 17 نوعاً من المن .
4 ـ يمكن أن تزيد قدرة الحشرة على إحداث العدوى من 7-9 مرات وذلك بتجويعها لمدة حوالي 15 دقيقة قبل التغذية على العائل المصاب .
5 ـ كلما نقصت مدة تغذية الحشرة على العائل المصاب كلما زادت قدرتها على إحداث العدوى .
6ـ يقف نشاط هذه الفيروسات عند تعريضها لمدة عشرة دقائق لدرجة 60م أو عند تعريضها لعدة أيام لدرجة حرارة المعمل أو بمعاملاتها بالكحول أو الأحماض .
7ـ يمكن أن يتم نقل غالبية هذه الفيروسات بواسطة المن .
خصائص مجموعة الفيروسات الباقية Persistant virus
1 ـ ينقل معظمها بواسطة نطاط الورق Leaf hoffers .
2 ـ تختلف صفات فيروس هذه المجموعة اختلافا" شاسعاً وليس لها خواص متقاربة .
3 ـ لا ينتقل معظمها بالحقن الميكانيكي بالعصير .
4 ـ لابد أن تتغذى الحشرات الناقلة على النباتات المصابة لمدة أكثر من دقائق ثم لا بد من مضى مدة قبل اكتسابها القدرة على نقلها إلى نباتات سليمة ولكن بمجرد أن تصبح قادرة على العدوى تظل محتفظة بهذه الخاصية لمدة طويلة قد تطول فى بعضها لطول حياتها .

ثامنا : الانتقال بواسطة النيماتودا Transmission by Nematoda
النيماتودا هي ديدان خيطيه تتطفل على الحيوانات والنباتات أو تحيى في التربة والمياه.
ومن الفيروسات الأرضية التي ثبت انتقال بعض سلالاتها بواسطة النيماتودا مجموعتين هما :
أ ـ مجموعة فيروسات التبقع الحلقي ( ( Ring spot Viruses ( RSV):
- مثل فيروس الورق المروحي في الكروم ( GFV ) وتنقله ديدان النيماتودا. (Xiphinema index ).
- وفيروس التبقع الحلقي في الطماطم ( TRSV ) وتنقله النيماتودا. (Xiphinema Americanum).

ب ـ مجموعة فيروسات القرقعة ( Rattle virus):
- وتنقل سلالات هذه المجموعة بالنيماتودا القاصفة من نوع (Trichadorus pachydermi viruses).

مراحـل الإصابة والتضاعف للفيروسات النباتية:
مرحلة الإصابة :
1- مرور الفيروس عبر جدار الخلية
2- دخول الفيروس إلى السيتوبلازم (حبيبة كاملة أو حمض نووي( .
3- نزع الغطاء البروتيني
مرحلة التضاعف :
1- ترجمة الجينوم الوراثي
2- تضاعف الحامض النووي
3- بناء الأغطية البروتينية
4- تجميع الوحدات الفيروسية الكاملة
5- الانتقال إلى خلية أخرى.
استخلاص الفيروس وإكثاره:
للفيروس طورين من الحياة طور داخل الخلية العائل ويكون نشطاً والطور الأخر خارج الخلية ويكون خاملاً ولكنه معدي ولذلك لابد أن يكون استخلاصه أولاً من خلية العائل ثم تنقية المحلول من الشوائب والأجسام غير الفيروسية.

أولاً : استخلاص لمحلول الخام للفيروس :
تختلف وسائل استخلاص المحلول الخام حسب طبيعة الإصابة بالفيروس والخلايا التي توجد بها كما يأتي:
إذا وجد الفيروس داخل خلايا فردية طليقة مثل الملتقمات في البكتريا Bacteriophages أو داخل خلايا سطحية في الجلد أو البشرة في النبات كالفيروسات التي تحدث ؛ فإن المادة المستخلصة في هذه الأحوال تكون محلولاً خاما معلق فيه أجسام الفيروس، أما إذا كانت الإصابة في أنسجة داخلية داخل أنسجة كأمراض التبقع والاصفرار وتجعد الأوراق وتورد القمة في النبات فذلك يتطلب استخراج المحلول الخام من هذه الأنسجة .
وتوجد عدة وسائل لاستخراج المحلول الخام من الأنسجة مثل :
فرم النسيج أو سحقه لاستخلاص العصير الذي يشمل الفيروس وتخفيفه بالماء ثم معادلته بإضافة محلول حمضي أو قلوي حسب الحاجة قبل البدء في تنقيته .

ثانياً: تنقية المحلول الخام :
1. التنقية الكيميائية :
وتتطلب أن تكون أجسام الفيروس كلها مكونة من جزيئات موحدة التركيب الكيميائي .

2. التنقية الفيزيقية :
وفيها تكون الأجسام متحدة الحجم والشكل والكثافة والشفافية والصفات الكهربية .

3. التنقية البيولوجية :
تكون جميع الجزيئات الفيروسية ذات مقدرة متساوية على العدوى وبعد أن يتم استخلاص الفيروس على هيئة محلول غروي خام يحتوي على جزيئات الفيروس وبعض الشوائب الأخرى وأجسام غير فيروسية يتم تعريض هذا المحلول الخام لعمليات التنقية وذلك لتخليصه مما به من شوائب وأجسام غير فيروسية ويكون ذلك بعدة طرق منها:
أ‌- الترشيح بمرشحات خاصة ضيقة المسام فتسمح لجزيئات الفيروس وحدها بالنفاذ منها مثل المرشحات البكتيرية ولكن يجب مراعاة تأثير هذه المرشحات على الجزيئات الفيروسية حيث أنها تتأثر بصفات المادة المصنوع منها المرشح .
ب‌- استخدام جهاز الطرد المركزي وهذه الطريقة تقوم على الاستبعاد التدريجي بواسطة سرعة اللفات للأجسام الأكبر حجما" والأقل وزنا" والأكثر كثافة من أجسام الفيروس .
ت‌- استعمال بعض الإنزيمات الخاصة بتحليل البروتين حيث تؤثر هذه الإنزيمات على المركبات البروتينية الخارجة من جسم الفيروس مثل إنزيم الببسين والتربسين .
ث‌- الترسيب بالكيمائيات والمحاليل المركزة لبعض الأملاح وقد استعملت هذه الطريقة بنجاح في ترسيب بعض الفيروسات النباتية .

إكثـــار الفيروس:
عندما تكون كمية الفيروس بالمحلول الخام قليلة أو كمية المحلول الخام المستخلص غير كافيه فيجب في هذه الحالة إكثار كمية الفيروس المستخلص حتى يمكن دراسته ويتم زرعه في خلايا حية والسماح له بالتضاعف في هذه الخلايا التي تختلف باختلاف الفيروس المراد زرعه وإكثاره .

1- إكثار الفيروس في الحيوانات التجريبية .
2- إكثار الفيروس في مزارع الأنسجة .
وساعد أيضاً نجاح زراعة الفيروسات في أنسجة مختلفة على اكتشاف كثير من الفيروسات غير المعروفة وبعضها غير ممرض ولا يحدث في العائل الطبيعي أي ضرر .
3- إكثار الفيروس في مزرعة منفردة:
كان لاكتشاف مزارع الخلايا الحيوانية المنفردة اثر كبير في تقدم دراسة الفيروسات الحيوانية فقد تم الحصول على عدد من مزارع الخلايا الحيوانية المنفردة وذلك بتدريب أنواع خاصة من الخلايا المنفردة على النمو بعيداً عن الحيوان المستمدة منه لفترة غير محدودة ويمكن تنمية هذه الخلايا على صورة طبقة منفردة (mono layer) أو في صورة خلايا مشتتة (dispersed cells) ويستعمل تنمية هذه الخلايا على صورة طبقة منفردة لدراسة التغيرات المرضية التي يحدثها الفيروس في الخلية فيكون من السهل فحص الخلايا مباشرة" بالميكروسكوب .إضافة إلى استعمال هذه الطريقة في التقدير لبعض أنواع الفيروسات الحيوانية .أما مزارع الخلايا المشتتة فتستعمل في إكثار بعض أنواع الفيروسات الحيوانية وأيضا" في إجراء بعض الدراسات البيوكيميائية على تضاعف الفيروسات .

الصفات التي تميز استعمال مزارع الخلايا المنفردة :
1- دقة نتائجها .
2- رخيصة التكاليف .
3- توفير خلايا الإنسان لتنمية بعض أنواع الفيروسات التي لا يمكن تنميتها في أي عائل سوى الإنسان

عدد المساهمات : 1 تاريخ التسجيل : 30/03/2014

جزاكم الله خيرا