ما هو فيروس تبرقش التبغ

ما هو فيروس تبرقش التبغ

فيروس تبرقش التبغ هو من فيروسات الرنا التي تصيب النباتات (فيروسات نباتية). ينتمي هذا الفيروس إلى مجموعة فيروسات تبرقش الدخان

الفيروسات

الفيروسات أو الحُمَات. مفردها فيروس أو حُمَة (باللاتينية: Virus) وتعني فيروس في اليونانية «ذيفان» أو «سم» وهو عامل ممرض صغير لا يمكنه التكاثر إلا داخل خلايا كائن حي آخر. الفيروسات صغيرة جدا ولا يمكن مشاهدتها بالمجهر الضوئي. تصيب الفيروسات جميع أنواع الكائنات الحية، من الحيوانات والنباتات اٍلى البكتيريا والعتائق. على الرغم من أن هناك الملايين من الأنواع المختلفة، لم يتم وصف إلا حوالي 5.000 من الفيروسات بالتفصيل، وذلك منذ الاٍكتشاف الأولي لفيروس تبرقش التبغ من قبل مارتينوس بيجيرينك عام 1898. الفيروسات موجودة تقريبا في كل النظم الإيكولوجية على الأرض، وتعتبر هذه الهياكل الدقيقة (الفيروسات) الكيان البيولوجي الأكثر وفرة في الطبيعة. دراسة الفيروسات معروفة بعلم الفيروسات، وهو تخصص فرعي في علم الأحياء الدقيقة.

خلافا للبريونات وأشباه الفيروسات، تتكون الفيروسات من جزأين أو ثلاثة: كل الفيروسات لها مورثات مكونة من الدنا أو الرنا، (جزيئات طويلة تحمل المعلومات الجينية) كما لها غلاف بروتيني يحمي هذه الجينات ؛ وبعضها محاطة بغلاف دهني يحيط بها عندما تكون خارج الخلية المضيفة. أشباه الفيروسات لا تملك غلافا بروتينيا والبريونات ليس لها دنا أو رنا.

تختلف أشكال الفيروسات من بسيطة كاللولبية وعشرونية الوجوه، اٍلى بنى معقدة جدا. معظم الفيروسات أصغر من البكتيريا المتوسطة بحوالي مائة مرة. يبقى أصل الفيروسات في تاريخ تطور الحياة غير واضح، بعضها ربما تطور من البلازميدات (جزيئات من الدنا يمكنها الاٍنتقال من خلية لأخرى) في حين يمكن لأخرى أن تكون تطورت من البكتيريا. في التطور الفيروسات عامل مهم في نقل الجينات الأفقي، مما يزيد التنوع الجيني.

تنتشر الفيروسات بالعديد من الطرق: فيروسات النبات تنتقل من نبات إلى آخر غالبا عن طريق الحشرات التي تتغذى على النسغ، مثل المن، في حين أن فيروسات الحيوان يمكن أن يحملها دم الحشرات الماصة (مثل البعوض) المعروفة باسم النواقل. فيروس الاٍنفلونزا ينتشر عن طريق السعال والعطس.

الفيروسة العجلية المسببة لالتهاب المعدة والأمعاء الفيروسي تنتقل عبر الطريق الفموي الشرجي وتنتقل كذلك من شخص إلى آخر عن طريق الاتصال، وتدخل الجسم مع الطعام أو الماء.

فيروس نقص المناعة البشرية هو واحد من الفيروسات المنقولة عن طريق الجنس، أو التعرض لدم مصاب بالعدوى (مثلا عن طريق الحقن).

العدوى الفيروسية لدى الحيوانات تثير الاستجابة المناعية التي عادة ما تقضي على هذا الفيروس المعدي. هذه الاستجابة المناعية يمكن أيضا أن تكون ناتجة عن اللقاحات والتي تمنح حصانة ضد الإصابة بفيروس معين. ومع ذلك، بعض الفيروسات مثل فيروس نقص المناعة البشرية وتلك التي تسبب الاٍلتهاب الكبدي الفيروسي يمكنها التملص من هذه الاستجابة المناعية، وتسبب التهابات مزمنة. الكائنات المجهرية أيضا تملك دفاعات ضد العدوى الفيروسية، مثل نظم تعديل القيد.

لا يوجد للمضادات الحيوية أي تأثير على الفيروسات لذا تم تطوير بضعة أدوية مضادة للفيروسات، نظراً لوجود عدد قليل من الأهداف لهذه العقاقير لتتداخل معه فهي قليلة نسبيا. هذا لأن الفيروس يعيد برمجة خليته المضيفة لإنتاج فيروسات جديدة، وجعل تقريبا كل البروتينات المستعملة في هذه العملية جزء طبيعي من الذات، مع عدد قليل فقط من البروتينات الفيروسية.

أصل التسمية
الكلمة من اللاتينية virus تشير إلى سم قاتل وغيره من المواد الضارة، أول اٍستعمال لها في الاٍنجليزية كان سنة 1392. أما معناها “العامل المسبب للأمراض المعدية” فاستعمل لأول مرة سنة 1728، وذلك قبل اكتشاف الفيروسات من قبل ديمتري إيفانوفسكي في عام 1892. في الأخير صفة viral (فيروسي) تعود لعام 1948.

مصطلح virion (فيريون) يستخدم أيضا للدلالة على الجسم الفيروسي المعدي الوحيد. ومجموعها فيروسات.

تاريخ علم الفيروسات

اكتشفت الفيروسات صدفة في أثناء اجراء العالم أدولف ماير سنة 1883، بحوثا على تبرقش أوراق التبغ، فتوصل إلى وجود دقائق أصغر من البكتيريا تسبب المرض. عام 1884، قام عالم الأحياء الدقيقة الفرنسي شارل شمبرلند باختراع مصفاة (تعرف اليوم بمصفاة شمبرلند أو مصفاة شمبرلند-باستور) مع مسام أصغر من البكتيريا. وبالتالي، يمكنه تمرير محلول يحتوي على البكتيريا وتصفيته وإزالتها تماما منه.

تمكن العالم الروسي ديمتري إيفانوفسكي سنة 1892 م من تصفية عصارة أوراق التبغ المصابة باستخدام مرشحات خاصة لا تسمح للبكتيريا بالمرور، ومسح بها اوراق غير مصابة فلاحظ إصابتها. وهو أول من أطلق عليها اسم فايرس (ويعني باللاتينية السم وهي عبارة عن جزيئات بسيطة وصغيرة في الحجم)، أظهرت تجاربه أن أوراق نبات التبغ المصابة بعد سحقها ما زالت معدية بعد الترشيح. اقترح ايفانوفسكي أنه قد يكون سبب العدوى مادة سامة تنتجها البكتيريا لكنه لم يتابع هذه الفكرة. في ذلك الوقت كان يعتقد أنه يمكن الإبقاء على جميع العوامل المعدية فوق المصافي وتنميتها على أوساط غذائية (كان هذا جزء من النظرية الجرثومية للمرض). في عام 1898، كرر عالم الجراثيم الهولندي مارتينوس بيجيرينك التجارب وأصبح على قناعة بأن المحلول الناتج عن التصفية يضم شكلا جديدا من العوامل المعدية ولاحظ أن هذا العامل أصاب فقط الخلايا التي في منطقة التبرقش، لكن تجاربه لم تظهر له أنه مكون من جسيمات لذا قام بتسميته العامل الجرثومي الذائب (contagium vivum fluidum) ثم عاد واستخدم اسم فيروس فيما بعد. بيجيرينك ساند نظرية كون الفيروسات سائلة في الطبيعة وهي نظرية فقدت مصداقيتها في وقت لاحق من قبل وندل ستانلي الذي أثبت وجود جسيمات. في نفس السنة اكتشف كل من العالمان فريدريك لوفلر وبول فروش أول فيروس يصيب الحيوان وهو فيروس الحمى القلاعية.

مع مطلع القرن 20 اكتشف عالم الجراثيم الإنجليزي فريدريك توارت مجموعة من الفيروسات تصيب البكتيريا، تسمى الآن العاثيات وقد وصفها عالم الجراثيم الكندي-الفرنسي فيليكس دهيريل بأنها الفيروسات التي عند إضافتها إلى البكتيريا على أغار تنتج مناطق من البكتيريا الميتة واكتشف أن أعلى التخفيفات من هذه الفيروسات (أقل تركيز للفيروس) بدلا من قتل جميع البكتيريا يشكل مناطق منفصلة من الكائنات الميتة. قام فيليكس بحساب عدد هذه المناطق وضربه في معامل التخفيف ما سمح له بحساب عدد الفيروسات في المحلول الأصلي المخفف. وقد بشر بالعاثيات كعلاج محتمل للأمراض مثل التيفوئيد والكوليرا لكن هذه البشارة نسيت مع تطوير البنسلين. دراسة العاثيات أعطت إشارات حول تبديل وإيقاف الجينات واعتبرت آلية مفيدة لإدخال جينات أجنبية إلى البكتيريا.

بحلول نهاية القرن 19، تم تعريف الفيروسات من حيث العدوى وقدرة تصفيتها وكدا حاجتها لمضيف حي. وقد نمت الفيروسات فقط في النباتات والحيوانات. في عام 1906، ابتكر روس جرانفيل هاريسون طريقة لزراعة الأنسجة في اللمف وفي عام 1913 استخدم إ. ستينهاردت وزملائه هذه الطريقة لتنمية فيروس الوقس في أجزاء من أنسجة قرنية خنزير غينيا. في عام 1928 قام هـ. ب. ميتلاند وم. س. ميتلاند بتنميت فيروس الوقس في معلق كلى الدجاج المفروم، لم تعتمد طريقتهم على نطاق واسع حتى 1950 حيث كانت تزرع الفَيْروسَةِ السِّنْجابِيَّة أو ما يعرف بفيروس شلل الأطفال (الفيروس المسبب لشلل الأطفال) على نطاق واسع لإنتاج اللقاحات.

في عام 1931 جاءت انطلاقة أخرى عندما قام عالم الأمراض الأمريكي أرنست وليام غودباستير بتنمية الأنفلونزا وفيروسات عدة أخرى في بيض الدجاج المخصب. عام 1949 قام كل من جون إندرز وتوماس ولر وفردريك روبنز بتنمية فيروس شلل الأطفال في خلايا الجنين البشري، ليكون أول فيروس نمى دون استخدام أنسجة صلبة لحيوانات أو بيض. مكن هذا العمل يوناس سولك من تقديم لقاح فعال ضد شلل الأطفال.

تم الحصول على الصور الأولى للفيروسات بعد اختراع المجهر الإلكتروني في عام 1931 من قبل المهندسين الألمانيين إرنست روسكا وماكس كنول. في عام 1935 قام عالم الفيروسات والكيمياء الحيوية الأميركي وندل ستانلي بدراسة فيروس تبرقش التبغ ووجد أنه يتألف في معظمه من البروتين، بعد ذلك بوقت قصير، تم فصل هذا الفيروس إلى جزئين (بروتين ورنا). كان فيروس تبرقش التبغ أول فيروس تتم بلورته وأمكن بالتالي أن تكون بنيته واضحة بالتفصيل. تم الحصول على أول صور حيود الأشعة السينية للفيروس المبلور من قبل برنال وفانكيشين عام 1941. على أساس صورها، اكتشفت روزاليند فرانكلين بنية الدنا الكامل للفيروس في عام 1955. في نفس السنة بين هاينز فرانكل كونرات وروبلي كوك وليامز أن رنا فيروس تبرقش التبغ النقي ومعطفه البروتيني يمكن أن يجتمعا بحد ذاتهما لتشكيل فيروسات فعالة، مما يوحي بأن هذه الآلية البسيطة ربما كانت الوسائل التي تم إنشاؤها من قبل الفيروسات داخل الخلايا المضيفة.

كان النصف الثاني للقرن العشرين العصر الذهبي لاكتشاف الفيروسات حيث عثر على 2000 نوع وهي معظم الفيروسات المعترف بها لدى الحيوان والنبات والبكتيرية خلال هذه السنوات. عام 1957 تم اكتشاف الفيروس الشرياني الخيلي ومسبب الإسهال الفيروسي عند الأبقار (الحمة الطاعونية). تم اكتشاف فيروس الالتهاب الكبدي الوبائي ب من قبل باروخ بلومبرغ في عام 1963، وصف هوارد تيمن أول فيروس قهقري عام 1965.

الانزيم المفتاح للفيروسات القهقرية (المنتسخة العكسية) والذي يستخدم لترجمة رناها إلى دنا وصف لأول مرة عام 1970 بشكل مستقل من قبل هوارد تيمن وديفيد بلتيمور. في عام 1983 عزل فريق لوك مونتانييه من معهد باستير في فرنسا لأول مرة الفيروس القهقري المعروف الآن بفيروس نقص المناعة البشرية.

واكتشف العالمان ولتر ريد وجيمس كارول أول فيروس يصيب الإنسان وهو فيروس الحمى الصفراء.

تعتبر الفيروسات إحدى أهم المعضلات التي تواجه التصنيف الحيوي فهي لا تمثل كائنات حية لذلك توصف غالبا بالجسيمات المعدية لكنها بالمقابل تبدي بعض خصائص الحياة مثل القدرة على التضاعف والتكاثر بالاستعانة بخلايا المضيف التي تم السيطرة عليها. تقوم الفيروسات بالاستعانة بآليات الخلايا الحيوية عن طريق دس الدنا أو الرنا الفيروسي ضمن المادة الوراثية للخلايا الحية. لكن بالمقابل الفيروسات لا تتحرك ولا تقوم بعمليات استقلاب أو تحلل من تلقاء نفسها، إنها في منطقة وسطى بين الحياة واللاحياة (يبقى تعريف الحياة نفسه غير محدد بدقة، فبعض الجسيمات مثل ريكتسيا تبدي مظاهر الحياة واللاحياة أيضاً).

الأصل والمنشأ
قد تكون الفيروسات موجودة منذ تطور الخلايا الحية الأولى فهي توجد حيث وجدت الحياة. إلا أن أصلها غير واضح لأنها لم تشكل حفريات، لذلك فالتقنيات الجزيئية كانت وسيلة مفيدة للغاية للتحقيق في كيفية نشوئها. هذه التقنيات تعتمد على توافر الدنا أو الرنا الفيروسي القديم، لكن لسوء الحظ فإن معظم الفيروسات التي تم حفظها وتخزينها في المختبرات تعود لأقل من 90 عاما. هناك ثلاث فرضيات رئيسية تحاول تفسير نشأة الفيروسات :

فرضية التقهقر

وتنص على أنه ربما كانت الفيروسات خلايا صغيرة تتطفل على الخلايا الأكبر. بمرور الوقت، فقدت الجينات التي لا تحتاج إليها في التطفل. يدعم هذه الفرضية بكتيريا الريكتسيا والكلاميديا التي هي خلايا حية يمكنها التكاثر فقط داخل خلية مضيفة مثل الفيروسات. واعتمادها على التطفل من المحتمل أن يكون هو سبب خسارة الجينات التي تمكنها من البقاء على قيد الحياة خارج الخلية. هذا ما يسمى أيضا فرضية الانحطاط.

أي أن الفيروسات نشأت نتيجة تطور رجعي لكائنات دقيقة كانت تعيش معيشة حرة، فأصبحت كائنات متطفلة على الحياة الخلوية وتطورت رجعيا لتفقد أشكالها وتراكيبها الأصلية ثم أصبحت جزيئات متطفلة إجبارياً على كائنات أخرى (فيروسات).

فرضية المنشأ الخلوي

و تنص على أن بعض الفيروسات قد تطورت من أجزاء “ناجية” من الدنا أو الرنا لجينات وراثية لكائنات أكبر. الدنا الناجي يمكن أن يأتي من العناصر الوراثية المتحركة مثل البلازميدات أو الينقولات، سميت أولا “جينات القفز”، اٍكتشفت في الذرة من قبل بربرة مكلنتوك عام 1950. وهذا مايسمى أحيانا فرضية التشرد.

فرضية التطور المشترك

وتنص على أنه قد تكون الفيروسات تطورت من جزيئات معقدة من البروتين والأحماض النووية في نفس الوقت الذي ظهرت للمرة الأولى الخلايا على سطح الأرض واٍعتمدت على الحياة الخلوية لعدة ملايين من السنين.

أشباه الفيروسات هي جزيئات الرنا التي لا تصنف على أنها فيروسات لأنها تفتقر لغشاء بروتيني، ومع ذلك، لديها الخصائص التي تشترك فيها العديد من الفيروسات وغالبا ما تسمى عوامل شبه فيروسية.

تعتبر أشباه الفيروسات المسبب الرئيسي للأمراض لدى النباتات، لكنها لا تشفر للبروتينات بل تتفاعل مع الخلايا المضيفة وتستعمل آلية المضيف من أجل تكرارها (تكاثرها). فيروس التهاب الكبد د البشري له جينوم رنا مماثل لأشباه الفيروسات لكن له غشاء بروتيني مشتق من فيروس التهاب الكبد ب، اٍذا فهو فيروس معيب ولا يمكنه التكرار اٍلا بمساعدة فيروس التهاب الكبد ب. بالمثل، الفيروس الآكل ‘سبوتنيك’ يعتمد على الفيروس المحاكي، الذي يصيب أوالي الشوكميبة الكاستيلانية. هذه الفيروسات التي تعتمد على وجود أنواع أخرى من الفيروسات في الخلايا المضيفة تسمى توابع وربما تمثل مرحلة تطورية وسيطة بين أشباه الفيروسات والفيروسات.

في الماضي كانت هناك مشكلات مع كل هذه الفرضيات: فرضية التقهقر لم تفسر لماذا حتى أصغر الطفيليات الخلوية لا تشبه الفيروسات في أي شكل من الأشكال. فرضية النجاة (فرضية المنشأ الخلوي) لا تفسر القفيصة المعقدة وغيرها من البنى على جزيئات الفيروس. فرضية الفيروس الأولى تتعارض مع تعريف الفيروسات في أنها تتطلب خلايا مضيفة فمن المتعارف عليه الآن أن الفيروسات لها أصول تسبق تاريخ مختلف أشكال الحياة في النطاقات الثلاثة وقد أدى هذا الاكتشاف إلى إعادة علماء الفيروسات المعاصرين النظر في تقييم هذه الفرضيات الكلاسيكية الثلاثة.

الدليل على عالم سلفي من خلايا الرنا والتحليل الحاسوبي لتسلسل دنا الفيروس والمضيف أعطت فهم أفضل للعلاقات التطورية بين أنواع مختلفة من الفيروسات ويمكنها أن تساعد بذلك على تحديد أسلاف الفيروسات الحديثة. حتى الآن لم تثبت هذه التحليلات صحة أي من هذه الفرضيات. مع ذلك يبدو من غير المحتمل أن جميع الفيروسات المعروفة حاليا لها سلف مشترك فربما تكون نشأت على مراحل في الماضي من قبل آلية معينة أو أكثر.

البريونات هي جزيئات بروتين معدية لا تحتوي على دنا أو رنا تسبب عدوى في الأغنام تسمى الراعوش واعتلال الدماغ الاسفنجي البقري لدى الأبقار، لدى الإسان تسبب داء كورو ومرض كروتزفيلد جاكوب وداء غيرستمان-ستراوس. يمكن للبريونات التكرار لأن بعض البروتينات يمكن أن توجد في شكلين مختلفين والبريون يغير الشكل الطبيعي لبروتين المضيف إلى شكل البريون وهذا يطلق سلسلة من ردود الفعل حيث كل بروتين بريون يحول العديد من بروتينات المضيف إلى بريونات جديدة وهذه البريونات الجديدة تعمل على تحويل المزيد من البروتينات إلى بريونات. على الرغم من أنها تختلف اختلافا جوهريا عن الفيروسات وأشباه الفيروسات أعطى اكتشاف البريونات مصداقية لفكرة أن الفيروسات يمكن أن تكون قد تطورت من التكرار الذاتي للجزيئات.

الميكروبيولوجيا وخصائص الفيروسات
خصائص الحياة (الخصائص البيولوجية)
اٍختلفت الآراء حول كون الفيروسات كائنات حية أو بنى عضوية تتفاعل معها. فتم وصفها ب الكائنات على حافة الحياة، نظرا لأنها تشبه الكائنات الحية باٍمتلاكها جينات وتتطور عن طريق الانتقاء الطبيعي، وتتكاثر عن طريق اٍنشاء نسخ متعددة لنفسها بواسطة التجميع الذاتي. على الرغم من أن لها جينات اٍلا أنها لا تملك بنية الخلية، التي غالبا ما ينظر إليها على أنها الوحدة الأساسية للحياة. ليس للفيروسات أيض خاص بها، بل تتطلب خلية مضيفة لاٍنتاج مواد جديدة. لذلك لا يمكن استنساخها خارج الخلية المضيفة (أنواع من البكتيريا مثل الكلاميديا والركتسيات تعتبر كائنات حية رغم كونهما يشتركان مع الفيروسات في هذه الخاصية). أشكال الحياة المقبولة تستخدم الانقسام الخلوي للتكاثر، في حين أن الفيروسات تتجمع عفويا داخل الخلايا. تختلف عن النمو الذاتي للبلورات لأنها ترث طفرات جينية في حين تخضع للاٍنتقاء الطبيعي. التجميع الذاتي للفيروس داخل الخلية المضيفة له تأثير على دراسة أصل الحياة، فهو يضفي مزيدا من المصداقية على الفرضية القائلة بأن الحياة قد بدأت بتجميع ذاتي لجزيئات عضوية.

زرع الفيروسات

من الضروري زراعة الفيروسات والتي يمكن أن تتكاثر فقط داخل الخلايا الحية من أجل فهم أفضل لتكوينها البيولوجي، تضاعفها ودورة تكاثرها وخاصة من أجل تحضير اللقاحات. تزرع الفيروسات التي تصيب الخلايا حقيقية النواة في مزارع خلوية تم الحصول عليها من أنسجة حيوانية أو نباتية. يتم استزراع الخلايا في إناء من الزجاج أو البلاستيك ثم يتم إصابتها بالفيروس المراد دراسته، يمكن زراعة الفيروسات الحيوانية في البيض الحامل وأحيانا في الحيوانات عندما تكون الزراعة مستحيلة في المختبر. يمكن زراعة الفيروسات البكتيرية في مزارع بكتيريا حساسة لها. يمكن أيضا أن تنمو الفيروسات النباتية على أنسجة نباتية أُحادِيُّة الطَّبَقَة، معلقات خلوية أو على النباتات بأكملها.

يمكن قياس الفيروس كميا بطرق مختلفة، يمكن عدهم مباشرة بفضل المجهر الإلكتروني. في حالة الفيروسات البكتيرية يتم استخدام تقنية اللوحات (النطاقات) لتقدير عدد الفيروسات في المعلق. يتم إضافة معلق مخفف للفيروس على معلق بكتيري ثم يتم تقسيم الكل على علب بتري. بعد الزرع تظهر نطاقات (مناطق شفافة) على سطح الأغار نتيجة تدمير بكتيريا والبكتيريا المجاورة لها بواسطة الفريون.

يمكن عزل الفيروسات بطرق مختلفة للكيمياء الحيوية (تَنْبيذٌ تَفْريقِيّ، الترسيب، التمسيخ، الهضم الأنزيمي).

البنية

تتألف الفيروسات من مجموعة واسعة من الأشكال والأحجام، تسمى المورفولوجيا. عموما الفيروسات أصغر بكثير من البكتيريا. معظم الفيروسات التي خضعت للدراسة يتراوح قطرها بين 10 و 300 نانومتر. بعض الفيروسات الخيطية لها طول اٍجمالي يصل إلى 1400 نانومتر; أقطارها حوالي 80 نانومتر. لا يمكن رؤية الفيروسات بالمجهر الضوئي لذا اٍستخدم المجهر الإلكتروني لرؤيتها.

لزيادة التباين بين الفيروسات والخلفية، تستخدم كثافة الاٍلكترون. هذه هي حلول أملاح المعادن الثقيلة، مثل تنجستن الذي يبعثر الاٍلكترونات من المناطق المغطات بالتلوين. تبقى التفاصيل الدقيقة غامضة عندما تغطى الفيروسات بالتلوين (التلوين الاٍيجابي). التلوين السلبي يتغلب على هذه المشكلة بتلوين الخلفية فقط.

جزيئ الفيروس الكامل يعرف باٍسم فيريون، يتكون من حمض نووي محاط بغلاف واقي بروتيني يسمى القفيصة، هذه الأخيرة مكونة من وحدات بروتينية متماثلة تسمى القسيمات القفيصية. الفيروسات يمكن أن يكون لها “غلاف” دهني مستمد من غشاء الخلية المضيفة. القفيصة مصنوعة من البروتينات المشفرة بواسطة الجينوم الفيروسي وشكلها يستعمل كأساس للتمييز المورفولوجي بين الفيروسات. الوحدات البروتينية المشفرة فيروسيا تتجمع ذاتيا لتشكيل القفيصة، عموما تتطلب وجود الجينوم الفيروسي. مركب فيروسي يشفر البروتينات التي تساعد في بناء القفيصة. البروتينات المرتبطة بالأحماض النووية تعرف بالبروتينات النووية، والاٍرتباط بين بروتينات القفيصة الفيروسية والحمض النووي الفيروسي تسمى القفيصة المنواة. يمكن دراسة القفيصة وكافة بنية الفيروس شكليا باٍستعمال مجهر الطاقة الذرية. عموما، هناك أربعة أنواع رئيسية لمورفولوجية الفيروس:

حلزونية هذه الفيروسات مكونة من نوع وحيد من القسيمات القفيصية المكدسة حول محور مركزي لتشكل بنية حلزونية، قد يكون لها تجويف مركزي، أو بشكل أنبوب مجوف. هذا الترتيب ينتج فيريونات بشكل قضيبي أو خيطي: يمكن أن تكون قصيرة وصلبة أو طويلة ومرنة للغاية. المادة الوراثية، عموما رنا وحيد السلسلة لكن الدنا أحادي السلسلة في بعض الأحيان ينضم للبروتين الحلزوني الشكل بواسطة التفاعلات بين الحمض النووي السلبي والبروتين الموجب. اٍجمالا، طول القفيصة الحلزونية مرتبط بطول الحمض النووي بداخلها وطولها يعتمد على حجم وترتيب القسيمات القفيصية. ودراسة فيروس تبرقش التبغ هو مثال على الفيروسات الحلزونية.

عشرونية الوجوه معظم فيروسات الحيوانات عشرونية الوجوه أو شبه كروية مع تناظر عشروني الوجوه. عشروني الوجوه العادي هو السبيل الأمثل لتشكيل هيكل مغلف من الوحدات المتطابقة. الحد الأدنى لعدد القسيمات القفيصية المطلوب هو اٍثنا عشر، وكل واحدة مكونة من 5 تحت وحدات متطابقة. العديد من الفيروسات، مثل فيروس الروتا، له أكثر من 12 قسيم قفيصي ويبدو كرويا. القسيم القفيصي في القمم تحيط به خمسة قسيمات قفيصية أخرى تسمى بنتونات. القسيم القفيصي على وجوهه الثلاثة محاط ب 6 قسيمات قفيصية أخرى تسمى هيكسونات

مغلفة بعض الأنواع من الفيروسات تغلف نفسها بأحد الأغشية الخلوية المعدلة، اٍما الغشاء الخرجي المحيط بالخلية المصابة أو الأغشية الداخلية مثل الغشاء النووي والشبكة الهيولية، هذا ما يكسبها طبقة دهنية ثنائية خارجية تعرف بالغلاف الفيروسي. هذا الغشاء مرصع ببروتينات مشفرة بواسطة جينوم الفيروس وجينوم الخلية المضيفة; الغشاء الدهني وكل الكربوهيدرات تنبع من المضيف. فيروس الإنفلونزا وفيروس نقص المناعة البشرية يستخدمان هذه الإستراتيجية. معظم الفيروسات المغلفة تعتمد على الغلاف لنقل العدوى.

معقدة هذه الفيروسات تمتلك قفيصة ليست محض حلزونية ولا محض عشرونية الوجوه، قد تمتلك هياكل إضافية مثل الذيول البروتينية أو جدار خارجي معقد. بعض العواثي مثل عاثية الأمعاء T4 لها بنية معقدة مكونة من رأس عشروني الوجوه وذيل حلزوني، التي قد يكون لها قاعدة لوحة سداسية مع ألياف ذيل بروتينية بارزة. عمل بنية الذيل هذه تشبه حقنة جزيئية (الاٍرتباط بالبكتيريا ومن ثم حقن الجينوم الفيروسي داخل الخلية).

الفيروسات الجدرية كبيرة، معقدة ولها مورفولوجيا غير عادية. الجينوم الفيروسي مرتبط ببروتينات داخل بنية قرص مركزي يعرف بالنوواني. النوواني محاط بغشاء وجسيمين جانبيين مجهولي الوظيفة. الفيروس له غشاء خارجي مرصع بطبقة سميكة من البروتينات على سطحه. الفيريون عموما له شكل معوج قليلا، يتراوح من الشكل البيضوي اٍلى شكل اللبنة.

الفيروسات المحاكية هي أكبر الفيروسات المعروفة، يبلغ قطر قفيصتها 400 نانومتر. طول خيوط البروتين 100 نم، تبدو تحت المجهر الاٍلكتروني سداسية الشكل لذلك فالقفيصة على الأرجح عشرونية الوجوه.

بعض الفيروسات التي تصيب العتائق لها بنى معقدة غير مرتبطة بأي شكل من أشكال الفيروسات، مع طائفة واسعة من الأشكال غير العادية، تتباين من هياكل مغزلية الشكل حتى الفيروسات التي تشبه قضبان التوصيل، القطرة أو القارورة. فيروسات عتائق أخرى تشبه العواثي المذيلة، ويمكن أن يكون لها هياكل متعددة للذيل.

التبرقش في النبات

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

الأضرار
تسبب بعض الفيروسات النباتية أضراراً طفيفة في حين أن فيروسات أخرى تسبب أضراراً جسيمة. وتعتبر الفيروسات النباتية التي تسبب إصابات شديدة ذات أهمية اقتصادية كبيرة. تكتشف فيروسات جديدة أو سلالات من الفيروسات تختلف في شدة إصابتها للنباتات المزروعة أو الأصناف النباتية المستنبطة.

تزداد أهمية الإصابة بالفيروسات النباتية في:

النباتات التي تزرع في عروات
النباتات التي تتكاثر خضرياً مثل الأشجار المثمرة وبعض محاصيل الخضراوات
نباتات الزينة
ينتقل الفيروس عن طريق الأجزاء الخضرية المأخوذة من النباتات المصابة والتي تستعمل في الزراعة وبذلك تنتج نباتات مصابة ضعيفة.

في حال إصابة النباتات المعمرة كالأشجار فان الإصابة لا تقتلها مباشرة حيث ينتشر الفيروس في النبات ويسبب إصابة مزمنة (بالإنجليزية: Chronic Infection)‏ ولكن تضعف النباتات تدريجياً بتقدم العمر.

يصعب الشفاء من الأمراض الفيروسية التي تصيب النبات خاصة إذا انتشر الفيروس في أنسجته مسبباً إصابة عامة (بالإنجليزية: Systemic Infection)‏.

أمثلة لبعض الأمراض الفيروسية ذات الأهمية الاقتصادية
فيروس إصفرار الخوخ (بالإنجليزية: Peach Yellows Viruses)‏
تضخم أفرع الكاكاو (بالإنجليزية: Swollen shoot of Cacao)‏
فيروسات البطاطا (بالإنجليزية: Potato Viruses)‏
فيروس تبرقش التبغ (بالإنجليزية: Tobacco Mosaic Viruses)‏
فيروس تريستيزا الحمضيات
فيروس تجعد قمة بنجر السكر (بالإنجليزية: Sugar beet curly top viruses)‏
فيروس تبرقش وزوائد البازلاء (بالإنجليزية: Pea enation mosaic virus)‏
أنواع الإصابة بالفيروســات النباتية
ينشأ عن دخول الفيروسات إلى الأنسجة النباتية وتضاعفها داخل هذه الأنسجة نوعان من الإصابات:

الإصابة المحلية أو الموضعية (بالإنجليزية: Local infection)‏. يصيب الفيروس مجموعة محدودة من الخلايا وتظهر الإصابة في مساحات محدودة ولا ينتشر الفيروس في النبات ويبقى انتشاره محدودا في موضع الإصابة.
الإصابة العامة أو الجهازية أو الكيانية (بالإنجليزية: Systemic infection)‏. في هذا النوع من الإصابة ينتشر الفيروس في أنسجة وأعضاء النبات المختلفة وتظهر الأعراض المرضية منتشرة على أجزاء مختلفة من النبات.
كيفيـة حـدوث الإصابة
لا تحدث إصابة النبات بالفيروسات إلا عند حدوث الجروح في النبات. يمكن للفيروس أن يصل إلى المادة الحية للخلية ثم يبدأ نشاطه بالتضاعف. لا تمتلك الفيروسات القدرة على اختراق الجدر السيليلوزية للخلايا. تحدث الجروح نتيجة لأضرار ميكانيكية متعددة أو نتيجة لتغذية الحشرات أو الإصابة بالنباتات المتطفلة باستثناء انتقال الفيروسات النباتية عن طريق البذور لبعض المحاصيل أو عن طريق الحبوب اللقاح فان الجروح تعتبر بالضرورة أساساً لحدوث إصابة النبات بالفيروسات.

عند دخول الفيروس إلى خلايا العائل واستقراره داخلها تنشأ الأعراض الفيروسية نتيجة لتفاعل الفيروس مع خلايا العائل.

أعراض الإصابة بالفيروسات النباتية
تحدث بعض التغيرات في بعض التفاعلات الكيميائية الطبيعية. تختلف الأعراض التي تعزى إلى الفيروسات المختلفة حيث يمتلك كل فيروس جينومه الوراثي الخاص به.

العوامل التي تؤثر على ظهور الأعراض نتيجة للإصابة بالفيروسات النباتية
نوع الفيروس
نوع النبات العائل
الظروف البيئية
ينشأ عن الإصابة بالفيروسات أعراض معينة قد تظهر على النمو الخارجي للنبات وتسمى بالأعراض الخارجية كما قد تظهر أعراض داخلية في أنسجة النبات وتعرف بالأعراض الداخلية وفي الحقيقة نجد أن ظهور الأعراض مرتبط بحدوث تغيرات في الأنسجة النباتية.

وتختلف الفيروسات فيما بينها في الأعراض التي تسببها وقد ينشأ عن الإصابة بفيروس واحد أعراض مختلفة، ومثال ذلك إصابة نباتات التبغ (باللاتينية: Nicotiana tabacum var. sumson) بفيروس تبرقش التبغ TMV يؤدي إلى ظهور أعراض جهازية وهي التبرقش على الأوراق، أما عند إصابة نوع آخر من الدخان وهو التبغ البري (باللاتينية: Nicotiana glutinosa) بهذا الفيروس تكون الإصابة موضعية وتظهر أعراض النقط الميتة (بالإنجليزية: Local lesions)‏. كذلك فإن ظهور أعراض معينة متشابهة على نفس العائل قد ترجع إلى فيروسات مختلفة، ومثال ذلك أن ظهور أعراض التبرقش (بالإنجليزية: mosaic)‏ على نبات التبغ قد ترجع إلى إصابة النبات بفيروس تبرقش التبغ أو فيروس تبرقش الخيار (بالإنجليزية: (Cucumber Mosaic Virus (CMV)‏.

تؤثر الظروف البيئية التي تنمو تحتها النباتات على مظاهر الإصابة الخارجية فمثلاً تؤثر الحرارة تأثيراً واضحاً على المظاهر الخارجية للإصابة فنجد أن أعراض التبرقش (الموزيك) تشتد خصوصاً في أشهر الشتاء عنها في أشهر الصيف. كما في حالة إصابة الدخان بفيروس TMV، كما أن أعراض إصابة نباتات البطاطس بفيروس X الذي يسبب تبرقشاً خفيفاً على الأوراق تختفي تماماً عندما ترتفع درجات الحرارة إلى 24°م بينما تظهر بوضوح عند 16°م.

أنواع أعراض الإصابة بالفيروسات النباتية
يمكن تمييز الأعراض الخارجية الآتية على النباتات المصابة بالفيروسات:

أولاً: أعراض موضعية أو محلية (بالإنجليزية: Local infection symptoms)‏
تنشأ هذه الأعراض نتيجة الإصابة الموضعية للفيروس لمجموعة من الخلايا وتشمل:

1. النقط الميتة أو المحلية (بالإنجليزية: Local lesions)‏

تنشأ هذه الأعراض بسبب موت الخلايا نتيجة لحساسيتها العالية للإصابة بالفيروس حيث تموت مجموعة من الخلايا في موضع دخول الفيروس ويمكن تمييز هذه الأعراض بوضوح على أوراق النبات وذلك بعد دخول الفيروس بيومين إلى ثلاثة أيام وتظهر النقط بأحجام صغيرة لا تتراوح أقطارها عدة ملليمترات ونتيجة لموت الخلايا تظهر النقط باللون البني.

2. الحلقات (بالإنجليزية: Ring spots)‏

تظهر الإصابة على الأوراق في حلقات دائرية متحدة المركز ولا تمتد الإصابة إلى جميع خلايا الورقة وتظهر في مواضع دخول الفيروس وتنشأ الحلقات نتيجة لتحرك الفيروس من الخلايا قبل موتها.

ثانياً: أعراض عامة أو جهازية (بالإنجليزية: Systemic Infection Symptoms)‏
تظهر هذه الأعراض على أعضاء النبات نتيجة لانتشار الفيروس في أنسجة النبات ويمكن ملاحظة الأعراض الجهازية الآتية:

أ- أعراض خارجية (بالإنجليزية: External Infection Symptoms)‏

1- أعراض الموزيك أو التبرقش (بالإنجليزية: Mosaic)‏

تنشأ أعراض التبرقش أو الموزيك من تأثير الفيروسات على البلاستيدات الخضراء، حيث يضعف الفيروس من تكوين البلاستيدات ويتميز عرض الموزيك بظهور البقع الخضراء الباهتة أو الصفراء على الأوراق والتي تتبادل مع اللون الأخضر الطبيعي للورقة لهذا تظهر الورقة متبرقشة وتظهر أعراض التبرقش على الأوراق المتكشفة بعد حدوث العدوى الفيروسية، كما تظهر أعراض الموزيك على الثمار كما في حالة ثمار الخيار المصابة نباتاتها بفيروس تبرقش الخيار (بالإنجليزية: Cucumber Mosaic Virus (CMV))‏.

الإصفرار (بالإنجليزية: Yellows or Chlorosis)‏. تنشأ الأعراض نتيجة لعدم تكون البلاستيدات أو تحلل الكلوروفيل ويظهر هذا العرض على الأوراق المسنة والحديثة ونتيجة لهذا العرض تظهر الأوراق باللون الأصفر.
موت الخلايا (بالإنجليزية: Necrosis)‏. قد يكون هذا العرض موضعياً أو عاماً ويظهر هذا العرض على أجزاء مختلفة من النبات كما قد يكون موت الخلايا في بعض الأنسجة الداخلية مثل اللحاء.
التشوهات (بالإنجليزية: Distortions)‏. تشمل هذه التشوهات مجموعة كبيرة من الأعراض التي تظهر على الأوراق مثل عرض انحناء الأوراق (بالإنجليزية: Curling)‏، تجعد (بالإنجليزية: crinckling)‏ الأوراق، التفاف (بالإنجليزية: Rolling)‏ الأوراق، كما قد تظهر الأوراق بشكل زوائد رفيعة نتيجة لاختزال النصل للورقة ويطلق عليها اختزال الأوراق (بالإنجليزية: Filiform)‏. كذلك قد تظهر بعض الزوائد على الأوراق خاصة في العرق الوسطي وتعرف باسم زوائد ورقية (بالإنجليزية: Enation)‏.
زوائد ونموات غير طبيعية (بالإنجليزية: OutGrowth)‏. قد تظهر نموات غير طبيعية على العائل النباتي مثل تكوين درنات أو أورام فمثلاً تتكاثر خلايا اللحاء بطريقة غير طبيعية وتتكون درنات داخلية.
شفافية العروق (بالإنجليزية: Vein clearing or Vein banding)‏. تأخذ عروق الأوراق لوناً شفافاً وهذا يميز بداية الإصابة بكثير من الأمراض الفيروسية، أما في حالة تحزم العروق فيظهر العرق الوسطي والعروق الجانبية محاطاً أو محزماً بلون أخضــر داكن.
التقـزم (بالإنجليزية: Stunting or Dwarfing)‏. يعتبر التقزم من الأعراض الهامة المصاحبة لكثير من الأمراض الفيروسية وينشأ التقزم نتيجة لإصابة الخلايا وضعفها وبالتالي ينخفض النمو وتظهر النباتات أقل حجماً وطولاً من النباتات الغير مصابة، ويلاحظ أنه توجد فيروسات مسببة للتقزم كأحد الأعراض الأساسية كما في حالة فيروس تقزم خلفة قصب السكر (بالإنجليزية: Ratoon stunting virus)‏.
ب- أعراض داخليـة (بالإنجليزية: Internal Infection Symptoms)‏

1- إنتاج محتويات أو أجســام غريبة داخل الخلايا المصابة (بالإنجليزية: Intracellular Inclusion (Inclusion bodies))‏

توجد هذه الأجسام في خلايا الأنسجة التي تظهر عليها الأعراض الخارجية وتوجد ثلاثة أنواع من هذه الأجسام. وتعتبر وجود هذه الأجسام داخل الخلايا للنبات العائل مميزاً للإصابة بالفيروسات النباتية إذ أن هذه الأجسام أو المحتويات لا توجد مصاحبة لأي مرض معدي سوى الأمراض الفيروسية، وقد تظهر هذه الأجسام في خلايا الحيوانات والنباتات المصابة ببعض الفيروسات وهي نتيجة مباشرة للإصابة الفيروسية وينظر إليها بعض الباحثين على أنها طور من أطوار حياة المسبب والبعض الآخر يعتبرها كتل تجمع بروتين النبات.

يرجع الفضل في اكتشاف هذه الظاهرة وهي ظهور هذه المحتويات أو الأجسام الغريبة في خلايا النبات المصاب بالفيروس إلى العالم إيفانوفسكي (بالروسية: Ivanowski)، الذي اعتبر أول من وصف وقدم رسومات لهذه المحتويات في خلايا نباتات الدخان المصابة بفيروس TMV ورغم أن وجود هذه المحتويات يعتبر دليلاً على الإصابة الفيروسية إلا أنها لا توجد مصاحبة لكل الأمراض الفيروسية فمثلاً لم تلاحظ في حالة إصابة البطاطس بفيروس التفاف الأوراق. ويعتمد إنتاج المحتويات على الفيروس المسبب أكثر من الاعتماد على العائل، فمثلاً لوحظت في عدد كبير من النباتات المصابة بفيروس تبرقش الدخان وتعذر رؤيتها في نفس النباتات المصابة بفيروس تبرقش الخيار رغم أن مظاهر الإصابة بهذين الفيروسين تكاد تكون متشابهة. ويمكن رؤية هذه الأجسام بالمجهر الضوئي العادي وتتراوح أقطارها من 5–30 ميكرون

أ. أجسام أميبية (أمورفية) (بالإنجليزية: Amebois – Amorphous – X bodies)‏

تختلف هذه المحتويات بوضوح عن باقي محتويات الخلية كما وقد يختلف شكل هذه الأجسام أيضاً نتيجة للإصابة بفيروسات مختلفة، وتتواجد هذه الأجسام غالباً بالقرب من النواة وأمكن استخراجها من الخلية بهز نباتات الدخان المصابة بفيروس TMV وبعد غسلها وتكسيرها أنتجت فيروسات تبرقش أوراق الدخان ووجد أن تركيز الفيروس في هذه الأجسام أعلى من تركيزه في سيتوبلازم الخلية وتتحلل هذه الأجسام عند حدوث جروح للخلية.

ب. أجسـام أو محتويات بللورية (بالإنجليزية: Crystalline Inclusions)‏

لوحظت هذه الأجسام أيضاً في خلايا نباتات الدخان المصابة بفيروس تبرقش الدخان TMV وقد لوحظ أن تلك الأجسام تتكون غالباً في الخلايا المتقدمة في العمر حيث نجد أن هذه الأجسام الأميبية تبدأ في الاختفاء من تلك الخلايا وتظهر هذه المحتويات البللورية وقد ثبت أن هذه المحتويات البللورية تحتوي على نسبة عالية جداً من الحبيبات الفيروسية وتختلف أشكال هذه المحتويات البللورية المميزة للفيروسات المختلفة فقد تكون في شكل صفائح سداسية أو إبرية كما في فيروس تبرقش أوراق الدخان TMV أو بللورات أيزوميترية كما في فيروس تبرقش البسلة أو بللورات مغزلية كما في فيروس تبرقش أوراق الخيار.

ت. أجســام داخل النواة (بالإنجليزية: Intranuclear Inclusions)‏

نادراً ما يحدث أن تتواجد المحتويات البللورية داخل النواة في فيروسات النبات، وقد تظهر بعض البللورات في أنوية الخلايا المصابة مثل البقوليات المصابة بفيروس موزيك البازلاء. والمحتويات الداخلية بصفة عامة توجد داخل الخلايا المصابة في الجذر والساق والأوراق ويكثر وجودها في الأوراق وخاصة خلايا البشرة ولاتوجد هذه المحتويات طوال فترة الإصابة وغالباً ما تظهر هذه المحتويات في وقت ظهور الأعراض الخارجية على الأوراق الصغيرة. ثم تبدأ في التلاشي وعادة ما تبقى الأجسام البللورية فترة أطول من الأجسام الأمورفية ولكن بعد مضي عدة شهور من الإصابة يختفي كلا النوعين.

2- تغيرات تشــريحية Anatomical changes in cells of virus infected plants

تسبب الإصابة ببعض الفيروسات النباتية تغيراً في التركيب التشريحي لأجزاء مختلفة من النباتات المصابة وهذه الأعراض غالباً متكون متوافقة مع الأعراض الخارجية ومن أمثلة هذه التغيرات:

تغير في البلاستيـدات
تسبب الإصابة ببعض الفيروسات عدم تمتم تكوين البلاستيدات أو صغر حجمها كما يحدث في أمراض التبرقش والإصفرار وتكون البلاستيدات المصابة أصغر حجماً وأكثر حبيبية وأفتح لوناً كما يكون شكلها غير منتظم.

تغير في حجم وشكل نمو الخـلايا
تتغير أشكال الخلايا المصابة ببعض الفيروسات النباتية وخاصة تلك الخلايا الصفراء المصابة بمرض التبرقش وتكون الخلايا في هذه المناطق أقل سمكاً من مناطق الورقة الأخرى وذلك نتيجة للاختزال في طول خلايا النسيج العمادي Palisade cells، كما تصغر المسافات في النسيج الإسفنجي Spongy layer.

نمو أنسجـة غير طبيعية
تسبب بعض الفيروسات النباتية نمو الأنسجة بطريقة غير طبيعية فمثلاً ينتج عن إصابة أشجار الليمون بفيروس التدهور السريع Quick decline تكون بروزات Pegs على الوجه الكمبيومي لنسيج اللحاء يقابلها تنقرات Pits في الخشب وتنشأ هذه البروزات نتيجة لزيادة نشاط الكمبيوم في تكوين خلايا اللحاء بالنسبة لتكوين خلايا الخشب.

تكوين أورام داخلية Galls
تظهر أورام داخلية في بعض النباتات المصابة ببعض الفيروسات النباتية وذلك نتيجة لتكاثر ونمو سريع غير طبيعي لبعض الخلايا

مـوت الخـلايا Necrosis
تنتشر هذه الظاهرة كثيراً في معظم الأمراض الفيروسية النباتية مثل التفاف الأوراق لنبات البطاطس Potato leaf roll virus وكذلك ومرض انحناء قمة بنجر السكر Sugar Beet Curly Top virus بالإضافة لمرض التدهور السريع في الموالح ويصاحب هذه الأمراض تجمـع زائد للمواد الكربوهيدراتية في أنسجة اللحاء مما يؤدي إلى تأثرها.

تكوين إفرازات صمغية في أنسجة العائل
تسبب بعض الفيروسات تكوين مواد صمغية في الأوعية الخشبية لبعض العوائل النباتية كما يحدث في نباتات قصب السكر المصابة بفيروس تقزم الخلفة Ratoon stunting virus

3- تغيـرات سيتولوجية

يتسبب عن الإصابة بالأمراض الفيروسية تغيرات واضحة في الخلايا المصابة ففي حالة النباتات المصابة بفيروسات التبرقش يصغـر حجـم النـواة وتنقص كمية الأحماض النووية بها في بداية الإصابة وقد يحدث زيادة في حجم النواة حيث تزداد نويات الخلايا المصابة في الحجم ويصبح شكلها غير منتظم.

وفي حالة الإصابة بفيروسات الإصفرار Yellows يحدث تجمع ملحوظ للمركبات النشوية في خلايا المناطق الصفراء كما قد يحدث في كثير من الأمراض الفيروسية تجمع لبعض الصبغات Pigments الذي يؤدي إلى تغيير لون الأوراق والسوق مثل صبغة الأنثوسيانين Anthocyanin.

طرق انتقال الفيروسات النباتية
تختلف الطرق التي تنتقل بها الفيروسات النباتية وكما سبق الذكر لابد من حدوث جروح في خلايا النبات يصل عن طريقها الفيروس إلى سيتوبلازم الخلايا الحية حتى يمكنه من إحداث العدوى حيث لاتمتلك الفيروسات القدرة على اختراق الجدر السيليلوزية للخلايا وقد يلزم أيضاً أن يصل الفيروس إلى خلايا خاصة كنسيج اللحاء مثلاً حيث يمكنه أن يتكاثر بداخلها. ويمكن تلخيص الطرق التي تنتقل بها الفيروسات النباتية إلى مايلي:

الانتقال الميكانيكي
يتم النقل بهذه الطريقة عن طريق عصارة النبات المصاب والمحتوي على الفيروس وتنتقل الفيروسات ميكانيكياً بواسطة الوسائل الطبيعية (النقل الميكانيكي بالوسائل الطبيعية) من النباتات المصابة إلى النباتات السليمة نتيجة الجروح التي تحدث في النبات من جراء العمليات الزراعية أو الاحتكاك بين النباتات نتيجة التيارات الهوائية أو مرور عمال الزراعة، حيث تقع العصارة من النباتات المصابة وتلامس الجروح في النباتات السليمة فينتقل إليها الفيروس. والكثير من الفيروسات النباتية تنتقل بهذه الطريقة.

ويمكن إجراء النقل الميكانيكي تجريبياً وذلك بإحداث جروح خفيفة على أوراق النباتات باستخدام بعض المواد التي تحدث جروح مثل الرمل الناعم أومسحوق الصنفرة Carborandum بتعفيرها على أسطح الأوراق ثم تمرير العصير النباتي المأخوذ من النباتات المصابة بالفيروسات على أسطح هذه الأوراق بقطعة من الشاش ثم تغسل الأوراق المحقونة بالماء وذلك للتخلص من التأثير الحامضي للعصارة النباتية من على سطح الأوراق المحقونة. ويجب مراعاة أن تكون الجروح خفيفة على الأوراق حتى لا تموت الخلايا فتفشل العدوى.

الانتقال بالتكاثر الخضري
تعمل أعضاء التكاثر الخضرية مثل الشتلات والبراعم والبصلات والدرنات والكورمات على نقل الفيروسات النباتية فهذه الأعضاء الخضرية إذا كانت مأخوذة من نباتات مصابة بالفيروسات أدت إلى نقله إلى النباتات السليمة أو الجديدة.

وتنتقل بعض الفيروسات النباتية عن طريق التطعيم Grafting في النباتات التي يمكن إجراء عملية التطعيم عليها.

ومن ناحية أخرى فإن جميع الفيروسات النباتية يمكن أن تنتقل عن طريق التطعيم وذلك نتيجة الجروح التي تحدث أثناء التطعيم وتلامس الخلايا المجروحة إلا أن هذه العملية قد لا تنجح في بعض الأحوال لعدم توافق الأصل مع الطعم كما أنها لا تنجح في نباتات الفلقة الواحدة.

الانتقال عن طريق الحامول
الحامول (Cascuta spp.) من النباتات البذرية المتطفلة إلى النباتات فعند تغذية الحامول على النباتات المصابة بالفيروس ثم امتداد أفرع الحامول للاتصال والتطفل على النبات السليم نجد أن الفيروس ينتقل من النبات المصاب إلى النبات السليم عن طريق هذه الأفرع التي تصل بين النباتين كما قد تصاب النباتات بالفيروسات التي تصيب الحامول نفسه.

الانتقال عن طريق البذور
تختلف الفيروسات النباتية عن بعضها في إمكانية انتقالها عن طريق البذور ومعظم الفيروسات النباتية لا تنتقل عن طريق البذور ولكن يحدث النقل بنسب مختلفة في بعض النباتات البقولية والقرعية لفيروسات معينة وتعرف هذه الفيروسات باسم الفيروسات المنقولة عن طريق البذور (بالإنجليزية: Seed borne viruses)‏ ويفسر عدم انتقال الكثير من الفيروسات النباتية عن طريق البذور بتفسيرات عديدة منها.

1- حالة تأثير مضاد (بالإنجليزية: Antibiotic)‏

تحدث هذه الحالة فبذور الكاملة النضج لضعف العمليات الحيوية كما تتجمع في البذور الناضجة بعض المواد التي تؤثر على بعض الفيروسات.

2- عدم وجود نقر (بالإنجليزية: Pits)‏ في جدران الخلايا المرستيمية في جنين الذرة وبالتالي عدم وجود خيوط بلازمية (بالإنجليزية: Plasmodesmata)‏ التي تصل الخلايا ببعضها وهذا يجعل الفيروس غير قادر على الانتقال إليها.

3- عدم تمكن الفيروس من الادمصاص ببروتين البذور يسبب عدم قدرة الفيروس على التكاثر.

الانتقال عن طريق التربة
تنتشر بعض الفيروسات عن طريق التربة أي أن الإصابة تحدث في الأجزاء النباتية التي تحت سطح التربة أي في منطقة الجذور ويرجع انتقال وانتشار الفيروسات النباتية عن طريق التربة إلى:

توجد الفيروسات محمولة على حبيبات التربة وتدخل إلى الجذور عن طريق الجروح التي تحدث للجذور أثناء نموها أو أثناء عمليات الري.
يحمل الفيروس إلى أنسجة النبات عن طريق بعض أنواع الكائنات الدقيقة مثل البكتريا والفطريات.
يحمل الفيروس عن طريق بعض الحيوانات مثل ديدان النيماتودا (الديدان الثعبانية) أو بعض الحشرات التي تصيب الجذور.

فيروس تبرقش الخيار

فيروس تبرقش الخيار بالإنجليزية: Cucumber mosaic virus هو أحد الفيروسات النباتية. ينتمي إلى جنس فيروس الخيار بالإنجليزية: Cucumovirus من فصيلة الفيروسات المنتنة (باللاتينية: Bromoviridae).

يصيب هذا الفيروس عدداً أكبر من النباتات من أي فيروس آخر ، حيث يمتلك 191 مضيفاً (عائلاً) ضمن 40 فصيلة

طرق الانتقال
ينتقل هذا المرض عن طريق المن و ينتشر بدرجة أقل بالوسائل الميكانيكية مثل لمس النباتات. يمكنه الانتقال أيضاً عن طريق نبات الحامول.

أعراض الإصابة
تتنوع مظاهر الإصابة على النبات حيث تتبرقش الأوراق وتأخذ لوناً أخضراً باهتاً وتكون جلدية المظهر مع ظهور مساحات كبيرة ميتة على الأوراق المسنة و في نفس الوقت تختزل الأوراق الصغيرة في الحجم وتصبح ضيقة و يتقزم النبات.

البازيلاء
تظهر الأعراض على الثمار غير الناضجة في صورة بقع صفراء شاحبة اللون أو تقرحات دائرية سوداء غاطسة كما تتشوه الثمار وتصبح ذات سطح متعرج لونه أخضر باهت.

أهم العوائل
الخيار
البازيلاء
اللوبياء
فول الصويا
الفول السوداني
السبانخ

فيروس تبرقش الطماطم

فيروس موزايك الطماطم
فيروس موزايك الطماطم Tomato mosaic virus
اوفيروس موازيك الدخان Tobacco Mosaic virus TMV
هذا المرض منتشر في جميع أنحاء العالم ، والإصابة به تقلل من إنتاج الطماطم المزروعة في الحقل أو في البيوت الزجاجية أو البلاستيكية . ويصيب هذا المرض الفلفل أيضاً
المسبب :-
فيرس تبرقش الدخان(TMV) Tobacco mosaic virus فيروس موزاييك الطماطم (Tomato mosaic virus)
.من اكثر الفيروسات انتشارا وهو اول فيروس امكن عزله وتعريفة
undefined
عصوي شكل البكتريا العصوية أبعاده NM 18300 X ويحتوي علي ssRNA كماده وراثية ومنة سلالات عديدة تختلف في شده الأعراض التي تسببها.
الحرارة المميتة 93 التعمير اكثر من شهر التخفف 10-6
العوائل :-
الطماطام – الفلفل – وبعض نباتات الزينة
وسائل الانتقال :-
نقل ميكانيكى بتلامس الأوراق والعصير المعدى او عن طريق الأيدي وخاصة عند نقل وتفريد الشتلات فالعمال الذين يلمسون النباتات المصابة أثناء العمليات الزراعية المختلفة ، ثم يلمسون نباتات سليمة ينتقلون المرض ، كما ينتقل عن طريق الآلات والأدوات الزراعية.
كما قد ينتقل عن طريق البذور وعن طريق التدخين دخان مصنوع من نبات مصاب يظل الفيرس محتفظ بقدرته على العدوى بالاوراق الميتة
التطعيم والحامول
الحشرات لا تلعب دوراً مهما في نقل هذا المرض . ويبقى هذا الفيروس من موسم إلى آخر في التربة ، وفي بقايا المحصول المصابة ، وفي البذور
في بعض المناطق تحصل إصابة الطماطم بهذا الفيروس بالإضافة إلي فيروس آخر في نفس الوقت وهو فيروس البطاطا . وأهم تلك الأعراض موت أنسجة الساق والأوراق . ويطلق على هذا المرض اسم تخطط الطماطم المزدوج .
الأعراض:-
· تختلف شده الاصابه باختلاف سلالات الفيروس وظروف النمو وعند أصابة النباتات الكبيرة فإن أعراض الموزايك تظهر فقط علي الأوراق الحديثة بينما الأوراق القديمة التي تكونت عندما كان النبات سليم تظل طبيعية .
· أكثر الأعراض شيوعا لهذا المرض ظهور ما يسمى بالموزايك على الأوراق، أي ظهور بقع خضراء باهتة متبادلة مع مساحات خضراء قاتمة ، بدون حدود واضحة كما بالشكل . تتأثر كثيراً بدرجة الحرارة وشدة الضوء ، ففي حالات الحرارة المرتفعة والإضاءة الشديدة تكون الأعراض شديدة
· الوريقات تصبح متجمعة صغيرة الحجم مع إلتفاف حوافها إلى اسفل و تصيب النصل و يحدث اختزال لنصل الاوراق المصابه فتأخذ الوريقات شكل خيطى.
undefined
undefined
· وتظهر الأعراض على الثمار في صورة حلقات صفراء أو بيضاء أو حلقات فلينية مع قلة انتاج الثمار، والثمار الناتجه غالبا صغيرة الحجم وقد تنضج الثمار قبل بلوغها الحجم المناسب .
undefined
الوقاية والمكافحة لهذا المرض:-
زراعة أصناف مقاومة. استعمال أصناف الطماطم المقاومة لهذا المرض . وهناك أصناف عديدة من الطماطم مقاومة للمرض , واختبار أحدهما يكون بتجربة هذه الأصناف في البيئة المحلية , للتأكد من مقاومتها ومن صلاحية ثمارها للسوق المحلي . إن التجارب العديدة أثبتت أنه من الممكن , أن صنفا معينا يظهر مقاومة لهذا الفيروس في منطقة معينه , قد يصاب بالمرض نفسه في منطقة أخرى , لاختلاف في سلالة الفيروس المسبب لهذا المرض.
شتل النباتات السليمة.
عدم التدخين أثناء شتل النباتات والقيام بالعمليات الزراعية المختلفة , لأن مسبب هذا المرض موجود أيضاً في التبغ.
غسل الأيدي والأدوات بالماء والصابون بين فترة وأخرى , وخاصة بعد لمس النباتات المصابة.
حرق بقايا المحصول الذي يظهر عليه أعراض المرض في أخر الموسم , بدلاً من تركها في الحقل , وخلطها مع التربة , إذ إن مثل هذه البقايا تحمل مسبب المرض , وتكون مصدراً للعدوى في الموسم المقبل.
استعمال بذور سليمة من الفيروس

Tobacco mosaic virus

Tobacco mosaic virus (TMV) is a positive-sense single-stranded RNA virus species in the genus Tobamovirus that infects a wide range of plants, especially tobacco and other members of the family Solanaceae. The infection causes characteristic patterns, such as “mosaic”-like mottling and discoloration on the leaves (hence the name). TMV was the first virus to be discovered. Although it was known from the late 19th century that a non-bacterial infectious disease was damaging tobacco crops, it was not until 1930 that the infectious agent was determined to be a virus. It is the first pathogen identified as a virus.

History
In 1886, Adolf Mayer first described the tobacco mosaic disease that could be transferred between plants, similar to bacterial infections. In 1892, Dmitri Ivanovsky gave the first concrete evidence for the existence of a non-bacterial infectious agent, showing that infected sap remained infectious even after filtering through the finest Chamberland filters. Later, in 1903, Ivanovsky published a paper describing abnormal crystal intracellular inclusions in the host cells of the affected tobacco plants and argued the connection between these inclusions and the infectious agent. However, Ivanovsky remained rather convinced, despite repeated failures to produce evidence, that the causal agent was an unculturable bacterium, too small to be retained on the employed Chamberland filters and to be detected in the light microscope. In 1898, Martinus Beijerinck independently replicated Ivanovsky’s filtration experiments and then showed that the infectious agent was able to reproduce and multiply in the host cells of the tobacco plant. Beijerinck coined the term of “virus” to indicate that the causal agent of tobacco mosaic disease was of non-bacterial nature. Tobacco mosaic virus was the first virus to be crystallized. It was achieved by Wendell Meredith Stanley in 1935 who also showed that TMV remains active even after crystallization. For his work, he was awarded 1/4 of the Nobel Prize in Chemistry in 1946, even though it was later shown some of his conclusions (in particular, that the crystals were pure protein, and assembled by autocatalysis) were incorrect.The first electron microscopical images of TMV were made in 1939 by Gustav Kausche, Edgar Pfankuch and Helmut Ruska – the brother of Nobel Prize winner Ernst Ruska. In 1955, Heinz Fraenkel-Conrat and Robley Williams showed that purified TMV RNA and its capsid (coat) protein assemble by themselves to functional viruses, indicating that this is the most stable structure (the one with the lowest free energy). The crystallographer Rosalind Franklin worked for Stanley for about a month at Berkeley, and later designed and built a model of TMV for the 1958 World’s Fair at Brussels. In 1958, she speculated that the virus was hollow, not solid, and hypothesized that the RNA of TMV is single-stranded. This conjecture was proven to be correct after her death and is now known to be the + strand. The investigations of tobacco mosaic disease and subsequent discovery of its viral nature were instrumental in the establishment of the general concepts of virology.

Tobacco mosaic virus has a rod-like appearance. Its capsid is made from 2130 molecules of coat protein (see image to the left) and one molecule of genomic single strand RNA, 6400 bases long. The coat protein self-assembles into the rod-like helical structure (16.3 proteins per helix turn) around the RNA, which forms a hairpin loop structure (see the electron micrograph above). The protein monomer consists of 158 amino acids which are assembled into four main alpha-helices, which are joined by a prominent loop proximal to the axis of the virion. Virions are ~300 nm in length and ~18 nm in diameter. Negatively stained electron microphotographs show a distinct inner channel of radius ~2 nm. The RNA is located at a radius of ~4 nm and is protected from the action of cellular enzymes by the coat protein. X-ray fiber diffraction structure of the intact virus was studied based on an electron density map at 3.6 Å resolution. Inside the capsid helix, near the core, is the coiled RNA molecule, which is made up of 6,395 ±10 nucleotides.

فيروس موزاييك الدخان

فيروس تبرقش التبغ هو من فيروسات الرنا التي تصيب النباتات (فيروسات نباتية). ينتمي هذا الفيروس إلى مجموعة فيروسات تبرقش الدخان (بالإنجليزية: Tobamovirus group)‏ ويعد من أكثر الفيروسات انتشاراً في العالم. اكتشف عام 1930 وكان أول الفيروسات المكتشفة.

الشكل لولبي يشبه الأسطوانة الفارغة، حيث تترتب الوحدات على هيئة غطاء أسطواني ملتف يحيط بالحمض النووي.

يصيب هذا الفيروس نباتات الفصيلة الباذنجانية مثل التبغ والبندورة.

فيروس فسيفساء التبغ

روسيا تستخدم فيروس فسيفساء التبغ لمكافحة كورونا.. وأول لقاح خلال 3 أشهر

كشفت رئيسة قسم علم الفيروسات بكلية البيولوجيا بجامعة موسكو، عن تطوير العلماء الروس مستحضرا من فسيفساء التبغ لمكافحة فيروس كورونا المستجد COVID-19.

وأوضحت أولغا كاربوفا، أن العلماء ابتكروا تكنولوجيا لإنتاج جزيئات كروية تعتمد على فيروس فسيفساء التبغ غير الضار للإنسان. علاوة على ذلك، فإن سطح هذا الجسيم يمكن أن “يلتصق” بأي بروتين، بما في ذلك بروتين فيروس سارس COV-2، الذي تسبب في وباء COVID-19.

وأضافت كاربوفا أن الجسيمات التي تم إنشاؤها هي مناعية وتسبب استجابة قوية في جسم الإنسان دون استخدام مواد إضافية تستخدم في تطوير لقاحات أخرى.

وخلصت للقول: “أخيرا، الجزيئات القائمة على فيروس فسيفساء التبغ قابلة للتحلل تماما، وبعد أداء وظيفتها، يتم التخلص منها من الجسم”.

بدوره، أعلن عميد كلية البيولوجيا، بجامعة موسكو الحكومية، عضو الأكاديمية الروسية للعلوم، ميخائيل كيربيشنيكوف، أنه يمكن إنشاء نموذج أولي للقاح مضاد لفيروس كورونا COVID-19 في غضون 3 أشهر.

وقال لصحيفة “إزفستيا” اليوم، إن التطوير السريع لمثل هذا اللقاح يتطلب مستوى كافيا من التمويل.

مرض موزاييك التبغ

لتحميل الملف اضغط هنا