וירוס, וירוולוגיה - PDF

**וירולוגיה** הוירוסים מהווים את האורגניזמים הרבים ביותר על פני כדור הארץ, ממלאים תפקיד מכריע בהנעת מחזורים ביוגיאוכימיים עולמיים, ומשפיעים על אוכלוסיות המארחים תוך יצירת תהליכי אבולוציה משותפים. חקר האורגניזמים הללו מאפשר הבנה מעמיקה של תהליכים תאיים רבים, ורבים מהם נחשבים כמועילים. עם זאת, יש בהם...

**וירולוגיה** הוירוסים מהווים את האורגניזמים הרבים ביותר על פני כדור הארץ, ממלאים תפקיד מכריע בהנעת מחזורים ביוגיאוכימיים עולמיים, ומשפיעים על אוכלוסיות המארחים תוך יצירת תהליכי אבולוציה משותפים. חקר האורגניזמים הללו מאפשר הבנה מעמיקה של תהליכים תאיים רבים, ורבים מהם נחשבים כמועילים. עם זאת, יש בהם פוטנציאל להתפשט ולהתפתח, ובכך לגרום למחלות חדשות. וירולוגיה נוגעת במגוון תחומים, החל מביולוגיה תאית כי וירוסים מדביקים באופן ישיר תאים, ביולוגיה מולקולרית בגלל ההשפעה שיש על הוירוסים כמו גם על המאחסנים, פיזיולוגיה בהקשר לאופן בו הווירוסים גורמים למחלה, סוציולוגיה שמתקשרת להדבקה של אוכלוסיות בווירוס, אקולוגיה שמרחיבה על מאגרי הווירוסים בטבע וגם כימיה חשובה כדי שנוכל לפתח נגדם תרופות. יש מספרים אסטרונומיים של וירוסים אבל הביומסה שלהם נמוכה יחסית כי הם יצורים קטנים. כל מערכת בגוף יכולה להיות מושפעת מוירוסים כאלה או אחרים. חלק מהווירוסים מגיעים מהסביבה החיצונית ואחרים נמצאים בגנום האנושי (כ-8%) ונקראים רטרו-וירוסים שעד היום אנחנו מבטאים אותם או חלקים מהם. וירוס הוא טפיל מדבק ותלוי לחלוטין בתאים מארחים לצורך התרבות. הוא מורכב מחומר גנטי (DNA או RNA), מעטפת חלבון ולעיתים גם ממברנה. המונח "וירוס" הופיע במאה ה-14 במשמעות של "חומר רעיל" או "נוזל רירי" בלטינית, שבה "virus" פירושו רעל. עם זאת, המשמעות המודרנית של המילה מתייחסת לגורם מחלה זיהומית. החומר הגנטי מוקף בקפסית שעל גביה יש חלבונים שמאפשרים הדבקה של תאים. לחלק מהוירוסים יש גם מעטפת שומנית שהם רחשו מהתאים אותם הם הדביקו. כאשר וירוסים נמצאים בתוך תאים הם מתרבים לכן הם ייחשבו כיצורים חיים. לעומת זאת, כאשר הם נמצאים מחוץ לתא, אין להם את היכולת להתרבות לכן הם לא יגדרו כחיים. לתופעה זו קוראים **virocell**. יחד עם זאת, בגלל שהווירוסים לא מקיימים תכונות נוספות שבע זרתם מגדירים האם ייצור הוא חי או לא, יש שגידלו שהוא לעולם לא יוגדר להיות יצור חי. התפתחות הווירוסים נבחנת באמצעות שלוש השערות מרכזיות. השערת הווירוס-הראשון מציעה כי וירוסים קדמו ליצורים תאיים והתפתחו ממולקולות RNA בעלות יכולת שכפול עצמי, המייצגות צורת חיים קדומה. השערת ההתפתחות הפרוגרסיבית טוענת כי וירוסים נוצרו מאלמנטים גנטיים ניידים, כמו רטרוטרנספוזונים, שרכשו יכולת הדבקה בין תאים. השערת הרגרסיה מציעה כי וירוסים התפתחו מאבות מורכבים שאיבדו גנים חיוניים לקיום עצמאי והפכו לטפילים. ייתכן שלווירוסים יש מגוון מקורות, כאשר חלקם התפתחו במנגנון אחד ואחרים בדרכים שונות. בגלל שהוירוסים הם כה קטנים, אפילו מיקרוסקופ אור אינו מספיק כדי לחקור אותם ויש צורך במיקרוסקופ אלקטרונים. קיימת מחלוקת רבה לגבי מי מוגדר להיות מייסד הוירולוגיה מאחר וחלק זיהו ממצאים חדשים אבל לא פענחו אותם, ואחרים הגיעו למסקנות וכך פיתחו את עולם הוירולוגיה. יש שאומרים שלא מספיק לרשום ממצאים חדשים אלא יש צורך בהבנה יצירתית והסקת מסקנות כדי להיחשב לאבי הוירולוגיה, ואחרים טוענים שאין זה נכון לא להחשיב את אלה שגילו לראשונה את האורגניזמים מאחר ובלעדיהם לא היה מתקדם התחום. **סיווג ווירוסים** 1. סיווג לפי מבנה הווירוס והגנום שלו 2. סיווג לפי סוג הרפליקציה שלו RNA/DNA 3. סיווג לפי סמטריית הקפסית 4. סיווג לפי קיום של מעטפת שומנית לעיתים לפי שם הווירוס אפשר לדעת לאיזו קובצה הוא משתייך. David Baltimore טען שאפשר לסווג את הוירוסים לפי הדרך שלהם להגיע למרנא. קבוצה אחת היא באמצעות דנא דו-גדילי -- רנא פולימראז מגיע ומסנתז ממנו את המרנא כמו בבני אדם. קבוצה שנייה היא דנא חד-גדילי שחייב להפוך לדו-גדילי טרם מסונתז ממנו המרנא. קבוצה שלישית היא רנא דו-גדילי שמשועתק למרנא ורק ממנו לחלבון (לא נוצר חלבון ישירות מהרנא הדו-גדילי). קבוצה רביעית היא רנא חד-גדילי שהוא positive sense (אוריינטציה חיובית) שצריך להפוך לשלילי ורק מהשני הגדילים שיווצרו הוא יוכל לייצר מרנא. המשמעות של החיוביות היא שהרצף בו זהה לרצף של המרנא לכן אפשר ליצור ממנו ישירות חלבון. הקבוצה החמישית הוא רנא חד-גדילי שלילי ולכן הוא לא יכול להיות מתורגם ישירות לחלבון אלא הוא צריך לעבור לשלב המרנא. שעתוק מרנא לרנא צריך להיות מבוצע על ידי רנא פולימראז מיוחד שהוא תלוי רנא, ולא תלוי דנא כמו בדרך כלל. הסוג הרביעי מסוגל לייצר את האנזים הזה ישירות כי אפשר לייצר ממנו חלבון באופן ישיר, אבל הסוג חמישי צריך להיכנס לתא יחד עם רנא פולימראז תלוי רנא אחרת הוא לא יהיה מתורגם. הקבוצה השישית היא רנא חד-גדילי שהופך להיות דנא חד-גדילי ואז לדנא דו-גדילי. קבוצה זו שייכת **לרטרו-וירוסים**. מהדנא הדו-גדילי הם הופכים למרנא. הקבוצה השביעית נקראת gaped-DNA ובו יש ״חור״ בדנא הדו-גדילי שמיוצר על ידי reverse transcriptase. חלק מהוירוסים נקראים על שם המחלה שהם גורמים, חלק על המיקום בו הם התגלו או במקום כלשהו בעולם ואחרים הם פרי דמיון המדענים.