لطلاب وطالبات البكالوريوس في microbiology لعلم الفيروسات سلسلة من الأبحاث العلمية لدرجة الماجستيرمن كلية العلوم الطبية جامعة الملك سعود وجامعة نيويورك

عملية الإصابة الفيروسية والتكاثر

The process of virus infection multi placation

سوف يتطرق في هذا البحث لدراسة عملية الإصابة الفيروسية أذ تتلخص عملية الإصابة للفيروس في اربعة أطوار هي :
طور الدخول Getting in
طور التكاثر Multiplication
طور التجميع Assembly
طور التحرر Release.

• طور الدخول Stage of Getting in :
وهو الطور الإبتدائي Initial في عملية إصابة الفيروس والذي يتضمن الخطوات Steps التالية :
1- الإتصال Attachment .
2- الإدمصاص Adsorption.
3- الإختراق Penetration.
4- التقشير Uncoating.

• الإتصال Attachment: تبدأ عملية الإصابة في خطواتها الآولى بأن يصل الفيرون (الدقيقة الفيروسية الكاملة حية معدية) إلى الخلية الحساسة Susceptiblehot ceel القابلة للإصابة بهذا الفيروس وهو بالشأن يمتلك الوسيلة للوصول من العائل المصاب إلى السليم وتحث تلك عن طريق الإتصال المباشر بين الفيروس والسطح الخارجي للخلية ومما ييسر هذا الإتصال Contaet نظراً لوجود تراكيب شكلية Morphological وكيميائية Chemical على السطح الخارجي للفيرون وأيضاً لوجود مواقع خاصة Specifiloc ومن التراكيب السطحية التي تيسر هذا الإتصال نذكر على سبيل المثال :
A- أمتدادات شوكية وأشواكاً Projection(مثل الحصبةMeales).
B- تراكيب كيميائية خاصة مثل :
• بروتين A P Protein كما في فيروس شلل الأطفال Polio.
• الألياف Fibres كما في فيروس آدنوا Adeno.
• معقد الإتصال Attaehment complex كما في لاقمات البكتيريا المذيلة Tailed phages .
• أركان الفيرونات Corner of virions مثل لاقمات البكتيريا فاي أكس (Qx-174).
وتستقر كل مواضع الإستقبال على السطح الخارجي للخلية الحيوانية للإنسان والحيوان والنبات والحشرات . أما في المايكوبلازما Mycoplasma فتوجد على الغشاء على حين أن مواقعها في البكتيريا قد تتنوع .




• الإدمصاص Adsorption:
وهي أدمصاص الفيرون إلى موضع الإستقبال بشدة Firmly وتتضمن هذه العملية تكوين روابط كهروستاتيكية Electrostatic bonding بين مكونات الفيروسية السطحية والكيميائية لمواضع الإستقبال وتتوقف عملية الإدمصاص بالنسبة للفيروسات الحيوانية والبكتيريا على :
A- درجة الحرارة.
B- القوة الأيونية ionic strength.
C- وجود كاتيونات خاصة ثنائية التكافؤ Divalent cations.

هذه فضلاً على أنها عملية سلبية عكسية Rerersble وتوجد على خلايا الأنسان والقرود الحساسة لفيروس شلل الأطفال نحو 3000 موضع إستقبال للخلية الواحدة وبالنسبة لخلية الدجاج فيوجد عليها 100.000 موضع إستقبال لفيروس سندبيس Sindbis.
أما بالنسبة لفيروسات البكتريا فأنه بوجد العديدالبكتيريا فأنه يوجد العديد من المستقبلات على التراكيب السطحية للخلايا البكتيرية كما في البكتيريا القولونية عند إصابتها بلاقم البكتيريا T4 . ويطلق على عدد الدقائق الفيروسية أو الوحدات المعدية المدمصة على كل خلية تعددية الإصابة Multiplicity of infection (M..O.I) وللخلايا الحيوانية قدرة كبيرة على إدمصاص أعداد كبيرة من الفيروسات كما في فيروس سندبيس .




• الإختراق Penetration:
والإختراق هو دخول الفيروس كاملاً أو مادته الوراثية (بأنواع معينة من لاقمات البكتيريا ) إلى داخل الخلية وتختلف آلية على حسب أنواع الفيروس العائل .

& فيروسات الحيوان :
ولها آليات للإختراق لفيروسات الإنسان والحيوان للغشاء البلازمي التي تمت بإتصالها وشبوكها بمستقبلاته وتم إدمصاصها وهي :
1- الإختراق المباشر Direct penetration:
يحدث غالباً مع الفيروسات المغلفة والتي تمر مباشرة من الغشاء الخلوي .
2- الإبتلاع الداخلي Endocytosis:
يحدث عندما ينطوي Folds غشاء الخلية للداخل نقرة P i t ويبتلع Engulfing الفيروس مثل جدري الإنسان Vaccira virus.
3- أنتاج الغشاء Membrane fusion:
وتقتصر على الفيروسات المغلفة (membraned) Enveloped.
5- بالمفصليات Byarthropods: وتقتصر تلك الآلية على مجموعه أحيائية من الفيروسات التي تصيب الإنسان والحيوان وتسمي بالفيروسات المنقولة بالمفصلياتArthropod borne viruses والمميز منها بأجزاء ثاقب ماص Pieycing sucking.


- فيروسات البكتيريا :
1- لاقمات البكتيريا المذيلة Tailed-Bacteriop hages:مثل لاقمات T2,T4 ذيولاُ تتميز بأنها متقبضة(confrocile) ويحدث عقب الإدمصاص أن ينقبض الذيل نتيجة دمج Merging تحت الوحدات الصغيرة على الكبيرة لتكون 12 حلقة كل حلقة تصبح من 12تحت وحدة.
2- أنواع لاقمات البكتيريا الآخرى :
لاقمات البكتيريا الخيطية Filamentous والكروية Sherical والتي لها ذيول غير منقبضة None-contraotile tailed-phages عادة مايحدث لها إختراق عن طريق تراجع Retraction الأسواط من خلال الأنيبيبات Tubules.

* فيروسات النبات : لايوجد أي مستقبلات لكل الفيرويات النباتية لأن خلاياها تمتلك جدراً خلوية متينة من السيلولوز بناءاً عليه فإن الجدر الخلوية يشكل مانعاً Barrier ضد دخول الفيروس لذلك فأن فيروسات النبات تبدأـ بإحداث إصابتها بإختراقها المباشر Direct penetration إلى السيتوبلازم .
ومن أهم وسائل إختراق الفيروسات النباتية وهي داخل وإنتقالها من خلية لآخرى يكون عن طريق الخيوط السيتوبلازمية Plasmedesmata .
فضلاً عن ذلك فإن بعض العليات الزراعية مثل التقليم pruning وجني الثمار Harvesting والسير وإحتكاك الملابس للنباتات من شأنه تكسير الشعيرات وينتقل الفيروس من النبات المصاب ‘لى السليم .

* التقشير Uncating: ويعني تحرير الحامض النووي الفيروسي من داخل العلبة والتراكيب الخارجية . وبعض الأحيان يتم فيها التقشير بواسطة عوامل مساعدة من الإنزيمات إما أن تكون محمولة من الفيروس وإما أن تكون موجودة بالخلية .

* طور التكاثر Stage of multiplication : ويتضمن عدة عوامل وتطورات تشمل :
1- النسخ المبكر Early transcription: يقوم المورث الفيروسي المحررإما بالبقاء في السيتوبلازم وإما أن يرحل إلى النواة على حسب نوع الفيروس .
2- الترجمة المبكرة Early translation: يترجم ح ن ر الرسول (M RNA) للفيروسات في السيتوبلازم وذلك بوساطة آلة تخليق Syntheizing machinery البروتين الخاصة بالخلية آي الريبوزومات , ح ن ر والإستطاله Elongation والإنهاء Termination مع تطور طفيف Modiffiction بحرية الفيروس .
3- التكاثر Replication: يحدث تكاثر المورث الفيروسي إما في السيتوبلازم وإما في النواة على حسب نوع الفيروس ويعني التكاثر تضاعفDuplication المادة الوراثية الفيروسية لتكون عدة نسخ من نفسها . لهذا فإن الظهور الفيروسي يخدم كقالب Template لتخليق المورثات البنوية .
3- النسخ المتأخر Late Trancription: ووظيفتها الأساسية هي تخليق البروتينات الفيروسية Late viral protins والتي تستخدم عادة في تجميع Assembly الاغطية الفيرونية Virion cating ولتحريرRelease الفيرونات الخلفه progenyvirions
5- الترجمة المتأخرة Late Transcription: تبدأ المنسوخات المتأخره في الترجمة إلى البروتينات النوعية : فينتج كل من ح ن ر الرسول آحادي الجين Monocistronic نوعاً واحداً من البروتين على حين يترجم ح ن ر الرسول عدة جينات polyoistronk إلى العديد من البروتينات مثل شلل الأطفال يخلق عديدات ببتيد مناظره ل ح ن ر الرسول عديد الجينات Post –translational cleavage يعطي المنتجات النهائية للمورثات .
6- طور التجميع والتشكيل Stage of assembly morphogenes: ويشير إلى نضج Maturations الفيروس ووضع مكوناته كلها معاً لتكوين دقيقة فيروسية كاملة وناضجة وأبسط طريقة لبناء الفيروس نفسه من مكوناته هي عملية التجميع الذاتي Self assembly.
7- طور التحور : يمكن للفيروسات مكتملة التجميع أن تخرج أو تحرر من الخلايا المصابه بآليات مختلفة .
8- موت الخلايا المصابة أو تحللها Death or lysis efinfeeted cells: يقتل العديد من الفيروسات الحيوانية والنباتية الخلايا التي تصيبها وكذلك لاقمات البكتيريا تسبب تحلالاً لخلايا البكتيريا التي تصيبها ويصاحب تلك الظاهره إستنزاف كامل لموارد الخلية أو العطب بالإنزيمات المحلله (ليسوزيمات-Lysozmes) التي تفرزها أجسام الهدم . Lysosomes فتسبب هضم كامل الخلية . وكذلك العديد من الفيروسات النباتية يمكن أن تسبب موتاً أو نخراً للخلايا .




9- خلايا الروابط البلازمية لخلايا النبات والوصلات الغشائية بين خلايا الحيوان Through plasmates mata for plasmt celles membrane junctions betweem animal cells : ويمثل هذا التحرر أساساً تنقل الفيرونات من الخلايا المصابة إلى الخلايا المجاوره وينتشر الفيروس بهذه الطريقة في كل أنحاء النبات أو جسم الإنسان والحيوان ويمكن ركودها في حالة كامنة لمدة طويلة .
10- التبرعم By budding:
فأن العديد من الدراسات الفيروسية المغلقة والتي تكسب أغلفتها من الغشاء البلازمي تخرج من الخلية المصابة بآلية التبرعم . وذلك بحدوث إرتفاع Elevation في الغشاء البلازمي فوق البروتين النووي .
Naefeoprotein المتجمع وبزيادة التبرعم وتغليفه Wrapping الفيرون فإن الآخير ينقطع من الغشاء البلازمي محوطاً تماماً بالغلاف الذي تمتد دهونه من غشاء الخلية البلازمي .وعادة لاتسبب الفيرسات التي تتبرعم موتاً لخلاياها ففيروس الإنفلونزا يمتلك أشواك نيورامينيديز Neuraminidase التي تساعد في خروج الفيريون وذلك بهضم حامض نيوراميك Neuramic acid أحد مكونات الغشاء البلازمي .









الأسئلة والتمارين للفصل السابع والآخير لمقرر علم الفيروسات

1- إملاء الفراغات التالية بالمصطلح العلمي المناسب:
الإصابة الفيروسية تتمحور في أربعة أطوار هي ..................و................و.............و...............
تعنى عملية الإدمصاص الفيروني ب.............................
من العمليات الموقفه للإدمصاص الفيروني بالنسبة للفيروسات الحيوانية والبكتيريا ......................و...........................
2- أشرح علمياً كيفية النسخ المبكر للفيروس؟
3- كيف يتم الطور الخاص بالتجميع والتشكيل الفيروسي؟
4- أشرح مع التوضيح العلمي بالرسم التكاملي لعملية إختراق الفيروس لجدار الخليه؟

لطلاب وطالبات البكالوريوس في microbiology لعلم الفيروسات سلسلة من الأبحاث العلمية لدرجة الماجستيرمن كلية العلوم الطبية جامعة الملك سعود وجامعة نيويورك

أنواع الحموض النووية الموجودة بالفيروسات
Types of nucleic acids Folid in viruse



*توجد أربع أحتمالات لأنواع الحامض النووي الفيروسي هي:
DNA-s.s مفرد الخيط ,RNA-s.s مفرد الخيط
DNA-d.s,مزدوج الخيط ,RNA-d.sمزدوج الخيط
* DNA-s.s مفرد الخيط : مثل فيروس مذنب الأدنوا Adino-salellite viruses وفاي إكس-QX174) والفيروست التوأمية Gemini viruses.
وهذا النوع ليش شائعاً جداً في الفيروسات البكتيرية وينتشر أكثر في الأشكال الخيطية اللاقم للبكتيريا ويكون في النبات نادراً جداً ويوجد فقط في فيروس تبرقش الذرة الأصفرMaize streak viruses أما في الفيروسات الحيوانية فهو شائع وعادي .
* RNA-s.s مثل فيروس شلل الأطفال Poliovirus وتبرقش التبغ T M V والإنفلونزاInfluenza وفيروس إصفرار اللفت المبرقشTurnipyellew mosaic viruses وفيروس السعار Rabiles viruses وفيروس مرض الإيدز AIDS viruses وهذا النوع ليس شائعاً جداً في فيروسات البكتيريا وهو أكثر وجوداً في فيروسات النبات وشائع في فيروسات الحيوانات .
*DNA-d.s مزدوج الخيط .مثل فيروس جدري الإنسان Smallpox وجدري البقر Cowpox وأدنوا Adenoولاقمات البكتيريا ت2(T2) إلى (T7) وفيروس إريدو Irido viruses للحشرات ,وهذا النوع أكثر شيوعاً في فيروسات البكتيريا ونادراً في فيروسات النباتات وشائعاً في فيروسات الحيوانات .
* RNA-d.s مزدوج الخيط . مثل فيروس إسهال الإطفال روتاRota وفيروس سرطان الجرح في البرسيم Wound tumor viruses وفيروس الأرز القزم Rice dwarf viruses وفيروسات عديدة الأوجه السيتوبلازمي في دودة الحرير Cytoplasmic polyedrosis (CPV) of silkworm ولاقم البكتيريا فاي6(Q6) الذي يصيب بكتيريا الفاصوليا Pseudomonas phaseolicola وهذا النوع نادر في فيروسات البكتيريا ولايوجد في النباتات إلا في بعض أنواع تتبع عائلة ريوReoviridae أما وجوده في الحيوان فشائع.

& المزايا الخاصة في الأحماض النووية
Special characterstics of Amino Acids
تتميز الأحماض النووية في الفيروسات وفي الكائنات الآخرى بأحد أو بعض الخصائص التالية :
1- يكون الحامض النووي من نوع RNA كما في معظم الفيروسات (الحمات) التي تصيب النبات في فيروس الإنفلونزا وغيره أويكون الحامض من نوع DNA كما فيروس موزائيك الداليا .
2- يكون الحامض ذو خيط منفرد Single stranded أو ذو خيط مزدوج Double stranded وأزدواج وإنفراد الخيط لايتعلق بكون الحامض من نوع DNAأو RNA.
3- يكون الخيط الحامض النووي مفتوح الطرفين Linear كما في فيروس موزائيك الإنفلونزا .
4- نسبة الحامض النووي ووزنه الجزيئي الموجود في الفيروس تختلف حسب نوع الفيروس .
5- وجود قطعة أو أكثر من سلسلة الحامض في الفيروس .
6- نسبة القواعد النيتروجينية في الحمض النووي Base Ratio يتم تحديد النسبة بتحليل الحامض النووي أما بالقواعد ذاتها أو إلى النيوكليوتيدات .
7- وجود قواعد نيتروجينية معينة في الحامض .
8- البناء الثانوي للحامض النووي .
9- الكثافة النوعية Density وتختلف حسب أزدواج أو أنفراد السلسلة .
10- تسلسل القواعد النيتروجينية Base sequec وتسلسلها يحدد المعلومات الوراثية وترجمتها إلى إنزيمات أو خصائص معينة للكائن الحي .

* كيفية تحديد نوع الحامض النووي الفيروسي :
يمكن تحديد نوع الحامض النووي الموجود في الدقائق الفيروسية عن طريق صبغها بصبغة برتقالي الأكريدين Acridine orange وذلك بتنقية الفيروس ثم تجفيفه على شريحة زجاجية ويثبت محلول كارنوي Carnoy solution ثم يصبغ برتقالي الأكريدين وبعد هز الشرائح في محلول فوسفات الصوديوم أحادية الهيدروجين Na2Hpo4 تفحص الشرائح تحت مجهر مضاد بأشعة فوق البنفسجية قصيرة ولتحديد نوع الحامض النوويDNA أو RNA يوضع على الشريحة قطرات من محلول حمض الموليبديك Molybdic.


والجدول التالي يبين تفاعلات الحموض النووية مع برتقالي الأكريدين:
نوع الحامض اللون الناتج مع Na2Hpo4أحادي الهيدروجين حامض الموليبيديك
1- DNA-مزدوج الخيط أخضر أخضر
2-RNA-مزدوج الخيط أخضر أخضر باهت
3--DNAمفرد الخيط أحمر أخضر شاحب
4- RNA- مزدوج الخيط أحمر أحمر شاحب










• أشكال الكروموسومات الفيروسية
Forms of viral chromosomes
ومصطلح الكروموسوم (صبغي) يعني الأجسام التي تحتوي على DNA عميق الإصطباغ والذي يمكن مشاهدته في أنوية الخلايا للكائنات أثناء أنقسامها وعند صبغها بصبغة قاعدية مثل صبغة فولوجين . وتمثل تسمية المادة الوراثية الفيروسية بأسم كروموسومات أو مورثات Genomes وتوجد عدة أنواع من الكروموسومات الفيروسية مثل :
1- كروموسومات مفرد الخيط دائرية ,Single-Stranded circular chromosomes مثل لاقم البكتيريا فاي أكس 147(QX-147) وإف دي (fd) ذات DNA-S.S المفردة التي تصيب البكتيريا القولونية .وهذه الكروموسومات لاتحتوي بالضرورة على نسب متساوية من الأدنين: ثايمين : أجوانين : سايتوسين : لأنها ليست من خيوط مزدوجة والوزن الجزيئي للاقم البكتيريا فاي إكس-147 (QX147) =6,2X1010 للأس 10 دالتون بينما لوزن الجزيئي المورث 1,6X106للأس 6 دالتون .
2- كروموسومات عصوية ذات نهاية لاصقة Rod-saped chromosomes wit sticky ends.
ويمثل هذه الحالة لاقم البكتيريا لامدا(Lamadai) الذي يصيب البكتيريا القولونية وهو كروموسوم عصوي الشكل مزدوج الخيط من DNA عندما يكون خارج خلية العائل .ويكون هذا الكروموسوم مزدوجاً في نحو 50,000 من أزواج النيوكليوتيدات أما الإثنى عشر نيوكليوتيدة التي توجد على الطرفين من كلا الخيطين فتمتد بعد الحلزون المزدوج كسلسلتين مفردتين من عديد النيوكليوتيدات ويطلق على هذه الكروموسومات أنها ذات أطراف (لاصقة) Sticky لأن القواعد الممتدة تكون مكملة لبعضها بعضاً .
وطول الكرموسوم في شكله الطولي 17 ميكروناً ووزنه الجزيئي 30*X10 للأس 6 دالتون ووزنه الجزيئي داخل الخلية يكون 66x10للأس6 دالتون .
3- الكروموسومات العصوية دائرية التغيير Rod-Shaped chromosomes circularly permuted:
النوع الرابع من فيروسات DNA يشمل لاقمات البكتيريا (ت) الزوجية T-even phages . T4,T2 أذ تكون كروموسوماتها عصوية كحلزون مزدوج ولاتوجد في حلقات داخل الدقيقة الفيروسية أو طبقة العائل وللكرموسوم العصوي نهايتان . فلو تصورنا أن ترتيب الجينات ممثلاً لها بالرموزعلى طوله هي :ABCDEFG إذاً فلابد أن يكون فيها الجينان A,G هما أقصى الطرفين المتباعدين ويمكن تحديد ترتيب الجينات بوساطة تقنيات تعرف كلها بالخرائط الوراثية Genetic maps.
4- كروموسوم عصوي بدون تغيير دائري Rod-Shaped chromosomes without circular permutation :
يمثل لاقم البكتيريا T7 المجموعة الخامسة من فيروسات DNA والتي يكون كروموسوم عصوي الشكل ذات تكرارات طرفية ويمكن كتابته كما يلي ABCDEFGAB وكل كرموسوم مزدوج الخيط ولذا فأن لاقمات البكتيريا T7 يكون له التتابع الجيني المتميز نفسه ABCDEFGAB ولاتتغير الكرموسومات دائرياً .
5- كرموسومات RNA مفردة صغيرة Small single-stranded RNA chromosomes: مثل لاقمات البكتيريا R17,QBبيتا التي تصيب البكتيريا القولونية .
6- كروموسومات الفيروسات الحيوانية الصغيرة ذات RNA المفردة Small single-stranded RNA chromose of animal viruses : مثل فيروس شلل الأطفال Polimomyelitis وفيروس مرض القدم والفم Foot and mouth disease (الحمى القلاعية).
7- كروموسومات RNA مفردة طويلة large single-stranded RNA chromosomes : مثل فيروس تبرقش التبغ T M V وفيروس مرض نيوكاسيل Newcaselle disease والسعار Rabies والحصبة Meales والطاعون البقري Rindar pest.
8- كروموسومات RNA مفردة ومجزأه Single-standed RNA segmented chromosomes: مثل أنواع فيروسات أنفلونزا Influeza والتي تحتوي على 5-8 قطع منفصلة من الكروموسومات وهي عبارة عن RNA مفرد الخيط .
9- كروموسومات RNA مفردة كبيرة تتحول داخل الخلية المصابة (العائلة العكسية ) إلى DNA .Large single stranded RNA chromosomes changed into : وهي تتحول إلى DNA مزدوج في الخلايا المصابة المتحولة Trans formed ومثال ذلك فيروسات RNA المسببة للسرطان مثل ساركومة راوس Rous sarcoma وفيروس الأيدز AIDS وتحتوي كل الفيروسات على أنزيم النسخ العكسي Reverse transcriptaed وهو الذي ينسخ من RNA إلى DNA .
10- كروموسومات RNA مزدوجة Double stranded RNA chromosomes : وتحتوي هذه الفيروسات كل منهما على 10-12 قطعة من الكرموسوم RNA-d.s ومثالها عائلة ريو Reoviridae التي تضم فيروسات تصيب الإنسان كفيروس ريو والإسهال وفيروس السرطان الجرحي wound tumor في النبات .
11- كرموسومات RNA مفرد موزعه بين أكثر من دقيقة فيروسية Single-stranded RNA chromosomes distiributed among more than one virus particle: ونجد أن المادة الوراثية الفيروسية موزعة على أكثر من دقيقة فيروسية (عديدة الدقائق) Mulipledarticles مثل فيروس النبات (تبرقش البرسيم الحجازي ) Alfalfa mosaic (4-5دقائق) وتبرقش الخيار Cucumber mosaic viresus 3 دقائق .

















الأسئلة والتمارين للفصل الخامس لمقرر علم الفيروسات

1- عدد أنواع الحموض النووية الموجودة بالفيروسات مع ذكر الشكل الخيطي لكل على حده؟
2- عدد أربعاً من المميزات الخاصة التي تختلف الفيروسات عن الكائنات الآخرى؟
3- ماالصبغ الذي يصبغ به الفيروس لتحديد نوع الحامض الذي يوجد به؟
4- مالإصطلاح الصبغي الكروموسومي للفيروسات ,وعدد أثنين من الأشكال الكروموسومية لها؟

لطلاب وطالبات البكالوريوس في microbiology لعلم الفيروسات سلسلة من الأبحاث العلمية لدرجة الماجستيرمن كلية العلوم الطبية جامعة الملك سعود وجامعة نيويورك

التركيب الكيميائي للفيروسات


CHEMICAL STRUCTURE OF VIRUSES



إن العديد من مئات القيروسات التي تسبب أمراضاً أًصبحت معروفة لكن بنسب قليلة ومختلفة تلك التي درس تركيبها الكيميائي بدقة والسبب في ذلك إلى أنه لايمكن أجراء العديد ممن التجارب على هذه الفيروسات دون الحاجة لمعرفة المعلومات عنها كافة وخاصة الكيميائية كما أن الدراسات الدقيقة تسلتزم الحصول على الفيروسات في حالة نقية والدراسة الكيميائية للتركيب الفيروسي مهم جداً لكثير من الأبحاث وخاصة الطبية منها ومايتعلق منها بتصنيف الفيروسات والأحياء الجزيئية ووراثة الفيروسات والهندسة الوراثية .
وبعد أثبات التجارب العلمية للفيروسات تبين أن جميع أنواع الفيروسات تتكون كيميائياً من حامض نووي وبروتين والحامض النووي الأهمية الأساسية أذ أنه يحمل كل الصفات للفيروس وطبيعته ولابد لهذا الحامض النووي أن يكون نوعاً واحداً إما (DNA) أو (RNA) ولايوجد النوعان معاً كما في الكائنات الخلوية ويغلف البرويتن الحامض النووي لحمايته من الإنزيمات محللة الحامض النووي أي أن النيوكلييزيس Nucleases ومن العوامل البينية الأخرى.

• تركيب البروتين الفيروسي :البروتين الفيروسي يكون مشتملاً على أربع صور للتراكيب :
1- التركيب الإبتدائي Primary strcutre:
يتكون البروتين أساساً من حموض أمينية Amino acids ترتبط معاً عند مجموعات الأمين Amino groups( NH2) من حامض مجموعة الكربوكسيل COOH من الحامض النووي الثاني مكوناً رابطة ببتيدية peptide bond ومن تجمع الببتيدات معاً يتكون عديد الببتيد polypeptide في صورة سلسلة وأستطاع العالمان TsugitaوFraekel عام 1960م من تحليل التركيب الأولي أي تتابع الحموض الأمينية لبروتين فيروس تبرقش التبغ .
2- التركيب الثانوي Secondary structure:

هو الهندسي Goometrical configuration لسلسة الببتيد مع الأٍشارة لوجود التركيب الحلزوني أو غيابه وأغلب هذا التركيب حلزون ألفا HELIX ويفصل التركيب الحلزوني بتكوين روابط هيدروجينية بين مجموعات CO-NHالمتجاورة .



3- التركيب الثالثي Tertiary structure:

هو نظام طي Folding سلسلة عديدة الببتيد كما يتضح من الدراسة بأشعة X-.
4- التركيب الرابعي Quaternary structure:

هو الوحدات البروتينية المتكررة والعلاقات الفراغية بينها ويوضح نموذج TMVهذا التركيب الرابعي لتبرقش التبغ .



• تحضير البروتين الفيروسي :

لدراسته يلزم أن يكون نقياً وأن يفصل عن الحامض النووي ويسهل ذلك على الفيروسات التي تحتوي على نوع واحد من البروتين بينما يصعب في وجوده أكثر من نوع من البروتين أو في حالة وجود تراكيب كيميائية أخرى غير البروتين النووي أولى الخطوات في فصل البروتين .
هي تفكيك الجزء الرابعي فيتحرر البروتين والطرق الشائعة هي القلوي /أو المنظف Detergentومواد أخرى مثل البولينا Urea والفينول والجوانين هيدروكلوريد Guanine-HCL وكان أستخداماً ناجحاً في بعض الحالات .



ومن الطرق المستخدمة في تحضير البروتين الفيروسي :

1- طريقة القلوي لفرينكل –كونرات Alkali methodof Freenkel-conrat
2- أستخدام الفصل الكهربائي على هلام عديد الأكريلاميد (الجل)
Polyacrylamide gel electrop heresies (PAGE).










• وظائف بروتينات الفيروس Functions of viral proteins:

إن أكثر كتلة للدقيقة الفيروسية هو بروتين قد يصل وزنه إلى 99% وتتلخص بعض وظائف البروتين فيما يلي:

1- يحمي بروتين العلبة أو الغطاء( capsid) الحامض النووي الفيروسي الذي يستقر عميقاً بداخله وتكون هذه الحماية ضد تكسير الحامض النووي بوساطة الأنزيمات المحللة Nauleases وكذا تغيرات البيئة .
2- يعطي الفيروس شكله الظاهري وبناءه المعماري الثابتين .
3- وسيط في عملية الإصابة intermediates in the process of in fection كما أنه كثيراً مايحدد تخصص الفيروس للعائل وذلك عن طريق عملية الإتصال attachment الدقيقة الفيروسية بمكان الإستقبال Receptorsite على سطح الخلية العائلة (كل الفيروسات عدا النباتية ).
4- أنتيجينات Antigen(مستضدات موالدات الضد) : تعد الفيروسات أنتيجينات أجسام غريبة Foreign bodies قوية وذلك راجعاً أساساً لوجود البروتينات الغطاء أو إلى البروتين الدهني (الليبوبروتين )Lipoprotien أو البروتين السكري الموجود على غلاف الدقيقة الفيروسية .
5- بروتينات بعض الفيروسات تلزن كرات الدم الحمراء Soon viral proteins haemagglutinate red blood cells: تسبب بعض الفيروسات تكتلاً Clumping وتجمعاً Aggregation لخلايا الدم الحمراء R.B.C في صورة تشابك Latlice متصل ونوعي .

ويقسم تلازن الفيروسات إلى الأنواع التالية :
A- بعض الفيروسات تحتوي في غلافها على أشواك تلزن Haemagg lutinin spikes مثل الأنفلونزا أو نيوكاسل (شوطة الدجاج) والحصبة Measles.
B- تعد كل الدقيقة الفيروسية ملزناً كما في فيروس سندبيسSindbis وإسهال الأطفال Rota .
C- يسبب التلازن مكوناً داخلياً للدقيقة الفيروسية مثل الفسفوليبيد السائل المستخلص من فيروس جدري الأبقار Vaccinia.

6- بروتينات بعض الفيروسات عبارة عن أنزيمات Some viral proteins are enzymes: كثير من الفيروسات مثل فيروس الجدري وغيرها تحتوي على أنزيمات نوعية أهمها إنزيمات النسخ Transcriptases والتكاثر Replicases والإنزيمات محللة الحموض النووية Nucleases وأنزيم التفسفر Phophokinases.....



• ويوجد من الإنزيمات الفيروسية التركيبية نوعاُ :

A- أنزيمات تكسر Degrade غشاء Membrane أو جدار Wall لخلية العائلة مثل نيورامينيديز Neuraminidase الموجود على سطح فيرس الأنفلونزا .
B- إنزيمات تشارك في تخلق الحامض النووي مثل أنزيم النسخ RNA .Transcriptase في فيروسات ريو وأنزيم البلمرة RNA. Polymerase كما في فيروسات الحصبة وأنزيم النسخ العكسي Reverse-transcripteuse في فيروس سرطان رواس وفيروس (HIV).
-------------------------------------------------------------------------------
7- بعض الفيروسات تسبب تحلل كريات الدم الحمراء Someviruses cause itaemolysis .وينتج عن التحلل تكسير كرات الدم الحمراء مع تحرر الهيموجلوبين الجسم بعدها أن تسترجع الهيموجلوبين الذي يفقده عن طريق الكلى ويضفى لوناً أحمراً عليه كفيروس الحصبة .

8- بعض البروتينات الفيروسية تسبب أندماجاً خلوياً Some viral proteins sause cell fusion : وخاصة تلك الفيروسات التي تتبع عائلة باراميكسو Paramytoviridae مثل فيروس سينداي sendai والحصبة measles.

• ومن الاستفادة من ظاهرة الإندماج الخلوي :
1- في التهجين الخلوي الجسدي somatic cell hybridization-والذي يؤدي إلى ظهور خلايا متباينة الأنواع .
2- تستخدم في أنقاذ الفيروس virusrescue.
3- تستخدم لأنتاج هجين سرطانية Hybridoma وخاصة خلايا الليمفاوية سرطانية من نخاع العظم تسمى مييلوماMyeloma.

& الحامض النووي الفيروسي Viral Nucleic Acid:

1- المكون الأساسي للفيروس هو الحامض النووي وسميت حموضاً لأنها حامضية وتنقسم إلى نوعين هما:
• حامض دي أوكسي ريبوزي (DNA) منزوع الأوكسجين وهو المادة الوراثية الوحيدة في كل الكائنات الخلوية .
• الحامض النووي الريبوزي (RNA) مرسال يحمل الشفرة الوراثية المنسوخة .

2- كل ريبوزوم يحتوي على جزئ من الحامض النووي RNA يسمى RNA المرسال الريبوزي والذي يساعد على تخليق البروتين Proteins synthesis عندما يترصص على جزيئات RNA المرسال في عملية ترجمة Translationدقيقة للشفرات الوراثية Genetic coodes المحمولة على الرسالة الشفرية RNAالمرسال والنسوخة تماماً من DNA .
3- يساعد في تخليق بروتين ثالث من نوع DNA ذلك هو RNA الناقل والتي يوجد منها أنواع تتخطى العشرين (حسب عدد الحموض الأمينية) تنتشر ذائبة في السيتوبلازم .

- وتعد الحموض النووية جزيئات كبيرة Macromoleculws من سلسة أو سلاسل عديدة النيوكليوتيدات Polynucleatids أي نيوكلوتيدات مرتبطة ويتكون كل جزئ من ثلاث مواد أساسية :
1- سكر Sugar.
2- قواعد نيتروجينية Nitrogenous bases.
3- حامض فسفوريك Phophoric acid.



& أما القواعد النييتروجينية Nitrogenous فهي نوعان :
في الحموض النووية الأولى بيورينات Purines والثاني بيريميدينات Primidines والبيورينات إما تكون أدنين Adenine ويرمز له A وإما جوانين Guanine ويرمز له بالرمز G .
أدينين Adenine (6-amino pu) . جوانين Guanine( 2-amino-6oxypurine).
والبريميدينات الأساسية هي :
1- السيتوسين (S).
2- الثايمين (T).
3- اليوراسيل(U) .
كما يوجد نوعان شاذان هما 5- هيدروكسي مثيل سيتوسين و5- هيدروكسي ميثيل يوراسيل والتي تحل محل السيتوسين في DNA بعض اللاقمات البكتيريا وتسمى النيوكليوتيدات حسب قاعدة البيورين أو البريميدين .









& تحضير الحامض النووي الفيروسي
Preparation of Viral Nucleic Acid
• طريقة فرينكل وكونرات المحورة سنة 1957م .

وفيها يمكن تحضير RNA لفيروس تبرقش التبغ TMV وبعض الفيروسات المشابهة ويسخن فيها 20 ملجم / مل من الفيروس النقي في الماء عند درجة حرارة 55م في حمام مائي بضبط الأس الهيدروجيني عند 8,8 بواسطة الصودا الكاوية المخففة ويخلط الحجم نفسه من دوديسيل فوسفات الصوديوم (SDS) بعد أن يضبط الأس الهيدروجيني إلى 8,8 عند 55م مئوية أو يضل هذا الخليط مدة 5 دقائق أذ يفقد المخلوط عتامته PALESSENCE بعدها تخفض درجة حرارته بسرعه حتى درجة حرارة الغرفه (23م) ثم يضاف 0,5 حجم من كبريتات الأمونيوم وبعد نحو 10 دقائق يرسب البروتين عند 50-100 ألف لفة في الدقيقة بجهاز الطرد المركزي كراسب تم تعاد إذابته في حجم قليل من الماء ويرسب ثانية بإضافة حجمين من الكحول ويكرر هذا مرتين ثم يدار عند طرد مركزي قدره 100 ألف لفه / دقيقه .







• طريقة سميث سنه 1960م للحصول على DNA فيؤروس بولبيوما Polyoma virus DNA :

يضاف حجمان متساويان من الفيروس و10% SDS في اس هيدروجيني 7 وتسخين لمدة ساعتين عند درجة حرارة 65م مئويه وبعد أضافة خلات الأمونيوم (0,1N=0,1ع) يترسب DNA بإضافة حجمين من الأيثانول ويذاب الراسب في (ع0,1=0,1N) من خلات الأمونيوم ويرسب بالكحول وتكرر عملية الإذابه والترسيب مرتين .











• تحليل القواعد النيتروجينية للحامض النووي
Byacid hydrolysis paper chromatography :

1- تحليل RNA بالتحليل الحامضي وكروماتوجراف الورق .
2- تحليل DNA Analysis : يستخدم 70% من حامض البركلوريك Perchioric أو 88% من حامض الفورميك Formic (منفصلاً ) حيث نلاحظ بالنهاية أن ترتيب القواعد يكون كما يلي :
جوانين أدنيين سايتوسين ثايمين .


1.


صورة تبين التركيب الكيميائي للدنا.













• خواص الحامض النووي الدي أكسي ريبوزي (DNA) .
- مادة وراثية Deoxy ribo nucleic acidis agentic material : يعد جزئ الDNA جزئ الوراثة في جميع الكائنات الخلوية وكذلك بعض أنواع الفيروسات إلا أنواعاً أخرى من الفيروسات يكون فيها الحامض النووي الريبوزي RNA هو المادة الوراثية بما يجعلها في أغرب موضع بالنسبة للمادة الوراثية ويميزها عن سائر الكائنات الخلوية .
- DNA حلزون مزدوج DNA double helis أستطاع جيمس واطسون وفرانسينركريك سنه 1953م تحديد التركيب الثلاثي البعد لجزئ DNA وبذا تمكنا من تحديد آلية تكاثره Replication فعندما حللا صوراً تشتت أشعة X-RAY لألياف DNA مأخوذ بواسطة كل من روزالند فرانكلين Rosalind Franklin وموريس ولكنز Maurice Wilkins أمكنهما وضع نظام Model لتركيب DNA كما يلي :
A- تلتف Coil سلسلتان حلزونيتان Helical من عديد النيوكليوتيدات Polynucleotides حول محور Axis عام . وتترتب هاتان السلسلتان في أتجاهين متضادين Antiparallel .
B- توجد البيورينات والبريميدينات في داخل الحلزون بينما تترتب مجموعات الفوسفات وجزيئات السكر دي أوكسي ريبوز خارجه .
C- قطر الحلزون 20A0 أنجستروم Angstrom وتفضل القواعد المتجاورة بمسافه قدرها 3,4 A0 أنجستروم على طول المحور .
D- ترتبط السلسلتان معاً بروابط هيدروجينية Hydrogen bouds بين أزواج pairs القواعد ويزدوج الأدنين دائماً مع الثايمين والجوانين مع السايتوسين .
E- لايتقيد تتابع القواعد النيتروجينية على طول سلسلة عديدة النيوكليوتيدات بأية طريقة . كما أن التتابع الدقيق للقواعد يحمل المعلومات الوراثية وأهم نقطة في حلزون الDNA المزدوج هي التخصص المحدد لأزدواج القواعد .











• السلاسل المكملة تعمل قوالب لبعضها بعضاً في تكاثر DNA
The complementary chains actas templates for each otherin DNA replieation :
بعد أن أكتشف واطسون وكريك نظام تركيب لجزئ DNA بشهر واحد قدما عام 1953م أقتراحاً بآلية تكاثر DNA فإذا عرف الترتيب الدقيق للقواعد على السلسلة الثانية تبعاً للتخصص النوعي للإزدواج ولذا فأن أي سلسلة تكون مكملة للأخرى وهذه الخاصية توضح كيف يتكاثر جزئ (DNA) إلى زوج منم القوالب Templastes كل منهما مكمل للآخر .
• تكاثر DNA نصف المحافظ DNA Replication is semicons ervative:
أقترح واطسون وكريك أن أحد خيطي كل من جزيئي DNA البنويين يتخلق من جديد بينما يكون الآخر مستمداً من الجزئ (الأصلي) هذا التوزيع للذرات الأبوية يسمى نصف المحافظ Semiconservative .
• جزيئات DNA طويلة جداً DNA molecules are very long :
من بين خواص DNA المميزة هي طوله إذ أن الكروموسوم البكتيريا القولونية عبارة عن جزء واحد من DNA الحلزوني المزدوج والذي يتكون من 3,4 مليون من القواعد النيتروجينية المزدوجة ويصل وزنه الجزيئي إلى 2,3*10أس6 دالتون .
• بعض جزيئات DNA دائرية Some DNA molecules are circular:
بين أن المجهر الألكتروني أن جزيئات DNA من مصادر عدة تكون دائرية مثل البكتريا القولونية E.COLI وفيروسات بوليوما والسرطان الحلمي ولاقم البكتريا 174-&X حيث تعني & فاي أكس وغيرها . ومصطلح دائري يعني أستمرارية سلسلة DNA وليس المقصود الشكل الهندسي وجزيئات DNA في داخل الخلية Invive لابد أن تكون ذات شكل منضغط مكموس compact.
• بعض الفيروسات تحتوي على DNA عبارة عن خيط مفرد على الأقل في جزء من دورة حياتها The DNA few viruses contains single-stranded forat least apart of their life cycle:
ليست كل خيوط DNA دائماً مزدوجة Stranded-double فقد أكتشف ربورت سنشيمر Robert sensheimer أن DNA في لاقم البكتيريا فاي أكس -174 (174-&X) وهو فيروس صغير يصيب البكتيريا القولونية عبارة عن خيط مفرد كما أن نتائج عدة أدت إلى هذا الإستنتاج الغريب :
أولها / أن نسبة القواعد في هذا الفيروس لاتتماشى مع القاعدة C=G , T=A.
ثانيهما / أن محلولاً من DNA الفيروسي يكون أقل في اللزوجة من محلول له نفس التركيز من DNA للبكتيريا القولونية كما أن الخواص الهيدرودينامية Hydrodynamic DNA للفيروس تماثل البوليمر الملتف عشوائياً على عكس هيدرودينامية DNA ذي الخيط المزدوج التي تسلك كقضيب صلب .
ثالثهما / أن المجموعات الأمينية لقواعد DNA مزدوج الخيط تتفاعل بسرعة مع الفورمالدهيد بينما لاتتأثر به قواعد DNA مزدوج الخيط ولقد أثار DNA كخيط مفرد شكوكاً حول عمومية نصف التكاثر نصف المحافظ المقترح بوساطة واطسون وكريك ومع هذا فلم يمض وقت حتى أكتشف سنشمير أن DNA اللاقم البكتريا (فاي -174) يكون خيطاً مفرداً في فترة واحدة من دورة حياته .أذ أن وجد أن البكتيريا القولونية المصابة بهذا الفيروس تحتوي على شكل مزدوج من خيط DNA لهذا الفيروس ويسمى DNA بالشكل التكاثري أو الوسيط التكاثري Replicative form intermediate(RF) لأنها تعمل كقالب لتخليق DNA خلقة الفيروس .
ومن الأمثلة الأخرى على هذه الفيروسات فيروس بارفو Parvo virus(الذي يكمن في الجرذان) وفيروس دنسو Denso virus الذي يصيب الحشرات وفيروس مذنب الأدنوا Adeno associated virus الذي يحتاج لوجود فيروس الأدنوا وكلها نابعه لعائلة بارفو Parvov vi وفيروس جيميني Gemini الذي يصيب النباتات .




























• أكتشاف أنزيم مبلمر DNA Discovery of DNApolymerase :

بحثاً عن أنزيم يخلق DNA استطاع ارثركوربنرج ورفاقه سنه 1955م أن يتسألوا 3 أسئلة ؟
1- ماهي الأصول المنشطة Activated precursors DNA؟
وأستطاعوا أن يقرروا بأن دي أكسي ريبونيوكليوسيدات ثلاثي الفوسفات Deoxyribon ueleosides triphosphates هي الوسائط Intermediats النشيطة في تخليق DNA وكان مبيناً غبى دليلن :
1- أن مسارات التخليق الحيوي للبيورين والبريميدين تؤدي إلى تكوين نيوكليوسيد -5فوسفات Nuclesid-5-phas وليس إلى نيوكليوسيد-3 فوسفات Nuleoside 3 phosphate.
2- أن أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP هو الوسيط النشيط في تخليق رابطة بيروفوسفات Pyrophasphate bond في المرافقات الأنزيمية مثل COA,FAD,NAD+.




















2- ماهو الدليل على تخليق DNA ؟

بأستخدام أصول النيوكليوتيدات المشعه فإن شمولها في DNA يمكن الكشف عنه كمادة تترسب بالحامض مثل ثلاثي كلوروحامض الخليك (TCA) Trichloro acetic acid ينما يبقى في المحلول أصول النيوكليوتيدات الحرة .

3- مانوع الخلايا التي يجب تحليلها ؟
فضلت البكتيريا القولونية E.COLI على مستخلصات الخلايا الحيوانية لأنها تعطي جيلاً كل 20دقيقة كما يمكن الحصول على كميات كبيرة منها .
ويتطلب أنزيم مبلمر DNA هذه المكونات لتخليق سلسلة DNA:
1- كل الأربع دي أكسي نيوكليوسيد -5ثلاثي الفوسفات أي dTTp,dcTP,dGTp,dATp, وكذلك المغنسيوم Mg++.
2- يضيف الأنزيم الدي أوكسي ريبونيوكليوتيدات إلى الطرف 3-OH من خيط DNA سابق وجودة أو (RNA) وبمعنى آخر لابد من وجود سلسلة بادئ Primer chain ذات مجموعة 3-OH حرة .
3- وجود قالب DNA trmplate أساسي.
ويمكن القالب أن يكون خيطاً مفرداً أو مزدوجاً من DNA والأخير يكون قالباً فعالاً فقط عندما يتكسر هيكل السكر والفوسفات عند موضع أو أكثر , ويساعد أنزيم مبلمر DNA في أستطالة السلسلة Chain elongation بمهاجمة نواة Nueleophihic attack طرف بادئ عند ذرة الفسفور من النيوكليوسيدة ثلاثية الفوسفات الداخلة في التفاعل .
















• يأخذ بلمرة DNA تعليماته في قالب
DNA template takes instructions from atemplate :

يساعد أنزيم بلمرة DNA تفاعل تكوين رابطة ثنائي إستر الفوسفات أذا كانت النيوكليوتيدة مكملة للقاعدة الموجودة على خيط القالب وتبعاً للنتائج التجريبية التالية فأن أنزيم بلمرة DNA يأخذ تعليماته من القالب .
A- لايتم تخليق DNA بكفاءة إلا في وجود الأربع نيوكليوسيدات ثلاثية ثلاثية الفوسفات وقالب DNA .
B- يمكن للأنزيم أن يدخل اليوراسيل و5برومويوراسيل 5-bromouracel حالاً مكان الثايمين وكذلك إحلال هيبوزانثين Hypoxanthine بدلاً من الجوانين وليس العكس وهذه القواعد تسمى المتشابهات Anaalogues.
C- يعتمد تركيب القواعد في DNA المخلق حديثاً على طبيعة القالب . مثل نفس نتائج DNA القالب ذي الحلزون المزدوج .
D- أنه لايزال من الصعب تحديد تتابع القواعد على طول خيط DNA ومع هذا يمكن تحليل أقرب المتجاورات من القواعد ال16 لثنائيات القواعد مثل AA,AT,AC,AG .

• فهل هذا النشاط الذي ينتج عنه التحليل الأنزيمي الخارجي للحامض النووي هو جانب سيئ في الأنزيم أم أن له وظيفة بيولوجية ؟
• * أثبتت التجارب أن هذه الوظيفه التحليلية الأنزيم تقوم بإزاله غلطات أو عدم تطابق Mistakes or Mismatched النيوكليوتيدات التي تبلمرت خطأ من جزئ DNA قبل الأستمرار في عملية البلمرة وهذه القدرة التحليلة ليس لها أثر بالنسبة للتخليق الصحيح .














• يبدأ تتكاثر DNA عند منشأ مميز ويتقدم تتابعياً في الأتجاهات المضاده
DNA replication starts at uniqueoringin and proceeds sequentially in opposite direction :
عملية تخليق الDNA متناهية التنظيم فأن موضعاً نوعياً للبداية Site specific initiation لابد من تحديده من قبل وعلى هذا فأن التكاثر :
1- يبدأ من موضع مميز يسمى نقطة البداية لحين محدد .
2- يتقدم في أتجاهين متضادين في الوقت نفسه وبالسرعه نفسها أي يوجد شوكتي تكاثر :واحدة تتحرك في أتجاه عقارب الساعه والثانية عكسه .
3- تتقابل الشوكتان المتكاثرتان عند نقطة مقابله لنقطة البداية هذا بالنسبة للكروموسومات الدائرية أذ يكون هناك التكاثر فيها متشابهاً لما سبق وكذلك بالنسبه لنموذج حلزون DNA الخيطي .


























• يخلق DNA كقطع يتم وصلها
DNA synthesized as fragments which the jouned :
بالنظر للمراحل الأنزيمية عند شوك التكاثر نجد أن خيطي DNA الأبوي كليهما يعملان كقوالب لتخليق DNA الجديد ونحن نعلم أن هذين الخيطين متوازيان عكسياً Antiparallel ومن ثم فأن الأتجاه العام لتخليق DNA لابد أن يكون في الأتجاه
5َ 3َ لخيط بنوي واحد ويكون في الأتجاه 5َ 3َ للخيد البنوي الثاني ومع هذا فأن الثلاثة إنزيمات المبلمرة DNA تخلق DNA في الأتجاه 5َ 3َ فقط وليش 3َ 5َ .
حدث هذا بأستطاعة العالم أوكازاكي Okazki fragments أن يثبت أن كميات كبيرة منDNA المختلف حديثاً توجد في قطع صغيرة كل قطعة منها نحو 1000نيوكليوتيدة مما يطلق عليها الآن قطع أوكازاكي والتي توجد لحظياً Momentanily مجاورة لشوكة التكاثر وبتقدم التكاثر توصل تلك القطع تشاركياً Covalenilly في سلسلة بنوية طويلة بوساطة أنزيم اللحام (الليجيز Ligas) ولذلك فأن التكاثر DNA بعد عملية غير متصلة Discontinuaus process .

& ولمراجعة ماسبق أنظر النماذج التي رسمها واطسون في كتابه
Molecular Bioliogy of the Gene 1976 .


• يبدأ تخليق DNA بوساطة RNA
Dnasynthesis primedby :
كيف يبدأ تخليق DNA ؟ تذكر أن أنزيمات بلمرة DNA الثلاثة تحتاج إلى بادئ Primer به مجموعه 3َ-OH حرة لبدء Initiation تخليق DNA فما البادئ في الخلية (Inviro) واوضحت الأبحاث الحديثة أن تخليق (RNA) ضروري لبدء تخليق DNA ولقد وضع ذلك أن :
1- أنزيم مبلمرPolymerase يخلق قطعة صغيرة على DNA نحو (1000 نيوكليوتيدة ) تكون مكملة لأحد خيطي DNA (القالب) وعلى عكس أنزيم مبلمر DNA فأن أنزيم مبلمر RNA لايحتاج إلى بادئ لبداية تخليق عديد النيوكليوتيدات .
2- تعمل مجموعة 3َ-OH الطرفية في سلسلة RNA كبادئ لتخليق DNA الجديد (نحو 1000 نيوكليوتيدة ) .
3- بعد ذلك يتحلل RNA البادئ وتترك ازالة هذا البادئ فراغات Gaps تملاء بوساطة إنزيم مبلمر DNA.





• عديد من البروتينات اللازمة لتخليق DNA
Many Proteins are synthesis DNA Afor required:
إن تكاثر DNA عملية معقدة وعلاوة على وجود أنزيمات مبلمرة DNA ومبلمر RNA ومربًطة DNA DNA-LIGASE. فأن أنواع أخرى من البروتين تشارك في هذه العملية أذ أن في الخلية البكتيرية (البكتيريا) يوجد أكثر من 20 بروتيناً تكون ضرورية لتكاثر DNA واحد منها إنزيم محلل الحامض النووي داخلياً Endonuclease أذ ان DNA الدائري في بعض الفيروسات لايمكن أن يؤدي وظيفته كقالب لأنه في شكل خيطين لايمكن أن يتفككا وينفصلا ولذا فأن أنغلاق الهيكل على الأقل في خيط واحد يكون ضرورياً لبداية التكاثر DNA.




























الأسئلة والتمارين للفصل الرابع لمقرر علم الفــــــيــــــروســــــات :

1- ماالأساس العلمي الهام لمعرفة التراكيب الكيميائية وخاصة في المجالات الطبية ؟
2- بعد تأكيد الأبحاث العلمية للفيروسات مالبيان العلمي الذي شمل جميع أنواع الفيروسات بتركيبها الكيميائي الأساسي؟
3- بين علمياً التراكيب البروتينية للفيروس ,قم بتعدادها ومثل على كل تركيب بمثال للفيروس الذي يشمل عليه التركيب؟
4- أشرح علمياً طريقة التحضير للبروتين الفيروسي ومالأساس المهم حتى سهل عليه للفيروسات ذات النوع البروتيني الواحد , واذكر أثنين من الطرق الشائعة لتحرير البروتينات الفيروسية ؟

5- أملاء الفراغات التالية بمصطلحاً علمياً مناسباً :
1- أكثر الكتلة الدقيقة للفيروس هو ...........................ويصل وزنه حوالى ..................................
2- من وظائف البروتينات الفيروسية ........................و..............................و........................................
3- يقسم تلازن الفيروسات لعدة أنواع وأصل المعنى العلمي للتلزن هو .......................................................................ويقسم لثلاثة أنواع هي .......................................و................................و............................
4- تعد بروتينات بعض الفيروسات بأنها عبارة أنها أنزيمات وتحتوى على أنزيمات نوعية أهمها ........................................و.........................والإنزيمات ..................................وأنزيمات ............................................
5- بعض البروتينات الفيروسية تسبب أندماجاً خلوياً وخاصة تلك الفيروسات التي تتبع لعائلة باراميكسو والمثال الفيروسي عليها هو ................................. ومن طرق الإستفادة من ظاهرة الإندماج الخلوي: 1......................................................2........................................
6- المكونات الأساسية للحموض النووية هي ................................و....................و...........................................
7- أما القواعد النيتروجينية ......................................و............................

6- عدد طرق تحليل القواعد النيتروجينية للحامض النووي ؟
7- تطرق للشرح العلمي المكتمل لعملية تخليق الحامض النووي DNA بوساطة RNA؟