علم الأحياء المجهرية الرواشح (الفيروسات) مبنى الفيروسات مواضيع الدرس مبنى الفيروسات مثال لعملية تكاثر الفيروسات : تكاثر البكتريوفاجات في خلايا البكتيريا – مسار تحليلي ومسار اندماجي . الانتقال الفيروسات القهقرية (رتروفيروسات) التكاثر – مميز الحياة الوحيد القائم لدى الفيروسات .

أحياناً تسبب الفيروسات أمراضاً الفيروسات هي طفيليات مطلقة , تستطيع التكاثر فقط داخل خلايا كائنات حية أخرى , وتتسبب أحياناً لها بأضرار تتمثل بأمراض . على سبيل المثال , مرض الجدري الأسود والذي حصد أرواح ضحايا كثيرين في أوروبا وكل أنحاء العالم على مدى اجيال كثيرة. 16th century Aztec drawing of smallpox victims. From: Historia de Las Casas de Nueva Espana صورة استيكية من المكسيك من القرن السادس عشر وتصف مصابي الجدري الأسود . وصل مرض الجدري الأسود الى المكسيك عن طريق الغزاة الاسبان وكان احد أسباب هلاك الشعب الاستيكي .

شاهدوا الفيروسات لأول مرة بعد تطوير المجهر الالكتروني فقط في النصف الثاني من القرن التاسع عشر طرأ تقدم هائل في الأبحاث المتعلقة بعلم الأحياء المجهرية. وقد فهم الباحثون (كوخ وباستير مثلاً) لأول مرة أن أمراضًا كثيرة تسببها البكتيريا . في تلك الفترة كانت البكتيريا معروفة لهم ولكن لم يُعيروها أي اهتمام . واكتشف الباحثون أنه اضافة للبكتيريا يوجد ”شيء ما“ والذي يسبب أمراضاً للحيوانات والنباتات , واطلقوا عليه اسم فيروس ”سائل حي مُعدي“. لكن لم ينجح أحد برؤيته حتى باستعمال المجهر الضوئي . وبعد تطوير المجهر الالكتروني في العام 1935 فقط تم فك اللغز وتمت مشاهدة الفيروسات لأول مرة . والمعروف اليوم أن الفيروسات تسبب عددًا كبيرًا من الأمراض للانسان ومنها : الحصبة , الحصبة الألمانية , الجدري , الانفلونزا والايدز . ولد مصاب بمرض الجدري الكاذب (الحماق) © Thomas Netsch (Wikimedia commons) ولد مصاب بمرض ”فجل الحمار“

مرض شلل الأطفال الذي يسببه فيروس البوليو Imprensalauro/FLIKER F.P. Williams, U.S. EPA التطعيم ضد شلل الأطفال يُعطى عن طريق الفم طفلة أصيبت بمرض شلل الأطفال CDC فيروس البوليو المسبب لمرض شلل الأطفال الكثير من أمراض الطفولة مثل الحصبة , الحصبة الألمانية , الجدري , شلل الأطفال والخناق (الدفتيريا) تسببها فيروسات . وهذه الأمراض معدية جداً . لذلك احتمال العدوى بهذه الأمراض في سن الطفولة كبير جداً . ولهذا فهي تسمى أمراض الطفولة . (وكل مربية أطفال في الروضة تعرف أن اصابة ولد واحد على الأقل في الروضة بمرض الجدري تكفي لأن يُعدي جميع الأطفال في الروضة) . مع كل ذلك فإن تردد (نسبة) الكثير من هذه الأمراض انخفض كثيراً في أعقاب التطعيمات التي تُعطى في سن الطفولة .

اليرقان (الصفري) الفيروسي اليرقان هي حالة يترسب صبغ أصفر باسم بيليروبين في الأنسجة , ويمكن ان تؤدي عوامل كثيرة الى مرض اليرقان وأحد هذه العوامل هو فيروس . اليرقان الفيروسي مرض صعب للغاية وقد يؤدي الى أضرار مزمنة للكبد وتطور مرض تشمع الكبد . التطعيم ضد اليرقان B يُعطى للمواليد بعد ولادتهم مباشرة . © Cambodia4kids.org , Beth Kanter   CDC/ Dr. Thomas F. Sellers/Emory University ولد مُصاب باليرقان تطعيم ضد اليرقان

لا يوجد للفيروس مبنى خلوي. يتركب الفيروس من جزء داخلي يشمل حامض نووي , مبنى الفيروسات لا يوجد للفيروس مبنى خلوي. يتركب الفيروس من جزء داخلي يشمل حامض نووي , ومحاط بمنطقة خارجية تسمى عُلبة . العلبة مبنية من زلاليات . عُلبة الفيروس خاصة به : فهي تشمل زلاليات من نوع معين او من عدة انواع خاصة بالفيروس . وشكل الفيروس ايضاً خاص به : هنالك تنوع كبير في اشكال الفيروسات المختلفة (انظر الامثلة في المخطط الموجود في الشريحة القادمة ). الحامض النووي الذي يشمل المادة الوراثية هو DNA ولدى بعض الفيروسات هو RNA. هذه المجموعة من الفيروسات والتي مادتها الوراثية RNA, تسمى الفيروسات القهقرية ” رتروفيروسات ”, وسنبحثها لاحقاً في المعروضة . يوجد في الحامض النووي جينات بالاساس والتي تحدد نوع الزلاليات التي تشكل الغلاف . غلاف زلالي حامض نووي يوجد لقسم من الفيروسات التي تهاجم خلايا حيوانية غلاف يحيط بالعلبة ايضاً . مصدر هذا الغلاف من غشاء الخلية المضيفة او غشاء احد عضياتها. ويشمل الغلاف زلاليات الفيروس ايضاً .

للفيروسات اشكال مختلفة DNA RNA علبة بكتريوفاج (فيروس يهاجم البكتيريا) فيروس مادتة الوراثية فيروس مادته الوراثية RNA

الفيروس المسبب للانفلونزا فيروس الانفلونزا الفيروس المسبب للانفلونزا ©Shutterstock.com/ Sebastian Kaulitzki

مراحل تكاثر الفيروسات: مراحل نمو الفيروسات لا تستطيع الفيروسات التكاثر بشكل مستقل , انما كطفيليات فقط , داخل خلايا كائنات حية فقط. الفيروسات لا تنشط وهي خارج خلايا العائل . مراحل تكاثر الفيروسات: يلتصق الفيروس بخلية عائل خاص به. يحدث التعرف عند الالتصاق: مستقبلات موجودة في الجهة الخارجية من غشاء خلية العائل وزلاليات خاصة موجودة في المنطقة الخارجية من علبة الفيروس . بعد التصاق الفيروس بالمستقبل فانه يدخل مادته الوراثية للخلية الحاضنة (العائل) (او يدخل الفيروس بكاملة اذا كان من النوع الذي يهاجم نباتات او حيوانات ). بعد دخول المادة الوراثية, ” تستعبد ” اليات انتاج الزلاليات والحوامض النووية في خلية العائل من اجل الفيروس واحتياجاته : تقوم بانتاج عدد كبير من زلاليات العلبة والحوامض النووية. تنتظم العُلب والمادة الوراثية لفيروسات جديدة . تخرج الفيروسات الجديدة من خلية العائل وتعدي خلايا اخرى من نفس النوع . وهكذا دواليك .... انظر المخطط في الشريحة القادمة والذي يصف تكاثر بكتريوفاجات ( فيروسات تهاجم البكتيريا ) داخل خلية بكتيريا .

تكاثر البكتريوفاجات أ. مسار تحليلي ب. مسار اندماجي التصاق البكتريوفاج بخلية البكتيريا, وادخال ال -DNA الخاص به الى داخل خلية البكتيريا . أ. مسار تحليلي ب. مسار اندماجي تنتج البكتيريا عُلب و-DNA للبكتريوفاج وتتكون بكتريوفاجات جديدة تتحلل خلية البكتيريا , وتتحرر البكتريوفاجات الى الخارج يندمج DNA البكتريوفاج في DNA البكتيريا, ويتضاعف معه وينتقل الى انسال خلية البكتيريا . احياناً يحدث انتقال من حالة اندماجية لحالة تحليلية .

تسمى هذه العملية انتقال. الانتقال DNA احياناً , واثناء تكاثره داخل خلية البكتيريا , يستوعب البكتريوفاج مقاطع من -البكتيريا ايضاً . لذلك تحتوي البكتريوفاجات الجديدة الناتجة, على جينات من البكتيريا اضافة الى جيناتها , وعند مهاجمتها ( البكتريوفاجات الجديدة ) لبكتيريا اخرى فانها تنقل اليها جينات البكتيريا التي تكونت بداخلها . تسمى هذه العملية انتقال. يحتوي احد البكتريوفاجات الجديدة الناتجة على مقطع DNA من بكتيريا ”أ“ (باللون الازرق). اضافةً الى جيناتة, يهاجم البكتريوفاج بكتيريا ”ب“ ويدخل اليها -DNA من بكتيريا ”أ“. بكتيريا ”أ“ يدخل البكتريوفاج للبكتيريا ”أ“ يتكاثر فيها ويؤدي الى تحليلة . مقطع من -DNA للبكتيريا ”أ“ , يندمج في -DNA بكتيريا ”ب“ . في اعقاب الانتقال اصبحت بكتيريا ”ب“ مطعمة (ذات تراكيب وراثية جديدة ) تحتوي على جينات فيها ومن بكتيريا ”أ“ . بكتيريا ”ب”

الانتقال والتحول والاقتران هي عمليات تؤدي الى زيادة التفاوت الوراثي الانتقال, التحول والاقتران هي ثلاث عمليات (اضافة الى الطفرات) تؤدي الى تكوين تشكيلات وراثية جديدة (تشكيلات مطعمة) في عشائر البكتيريا وزيادة التفاوت الوراثي فيها . راجع هذا الموضوع بتوسع في معروضة خاصة تتناول هذا الموضوع .

سؤال 1 : تكاثر البكتريوفاجات سؤال 1:  أ- لماذا البكتريوفاج الذي يهاجم بكتيريا من نوع معين لا يُهاجم عادةً بكتيريا من نوع آخر ? ب- اشرح ما هو المسار التحليلي وما هي الحالة الاندماجية . ج- اية من العمليات التي تعلمتها في فصل ” الخلية – المبنى والاداء ” والتي تحدث في خلية البكتيريا , تُستعبد من اجل انتاج بكتريوفاجات جديدة ? د- اية موارد ( مواد وطاقة ) تُستعبد في الخلية الحاضنة من اجل احتياجات البكتريوفاج ?

اجابة سؤال 1:  أ- لماذا البكتريوفاج الذي يهاجم بكتيريا من نوع معين لا يُهاجم عادةً بكتيريا من نوع آخر ? ب- اشرح ما هو المسار التحليلي وما هي الحالة الاندماجية . ج- اية من العمليات التي تعلمتها في فصل ” الخلية – المبنى والاداء ” والتي تحدث في خلية البكتيريا , تُستعبد من اجل انتاج بكتريوفاجات جديدة ? د- اية موارد ( مواد وطاقة ) تُستعبد في الخلية الحاضنة من اجل احتياجات البكتريوفاج ? اجابة: أ- يلتصق البكتريوفاج بمستقبلات موجودة في غشاء خلية البكتيريا وتناسب زلاليات معينة , والتي تكون بارزة من علبته. تختلف المستقبلات من بكتيريا لاخرى . ب- مسار تحليلي هو مسار تتكون خلاله بكتريوفاجات جديدة وذلك باستغلال موارد خلية البكتيريا الحاضنة . وفي نهايته تتحلل خلية البكتيريا وتتحرر بكتريوفاجات خارج الخلية . الحالة الاندماجية هي حالة يندمج فيها الحامض النووي الفيروسي مع الحامض النووي للبكتيريا ويتضاعف معه وينقل الى انسال البكتيريا , ولكن يكون الفيروس بحالة سبات ولا يتكاثر . ج- انتاج زلاليات غلاف البكتريوفاج في عملية نسخ وترجمة , مضاعفة ال -DNA البكتريوفاج. د- المواد : نوكليئوتيدات مطلوبة لانتاج ال DNA, حوامض امينية مطلوبة لانتاج الزلاليات . انزيمات نسخ , ترجمة , ومضاعفة ربيوزومات . طاقة (ATP) ضرورية لعمليات النسخ , الترجمة والمضاعفة .

سؤال 2 : استعمال محتمل للبكتريوفاجات في علاج امراض تسببها البكتيريا سؤال 2 : بجروت 2007 ثمة من يقترح استعمال البكتريوفاجات بدلاً من المضادات الحيوية في حالات معينة من اجل معالجة امراض تسببها البكتيريا . اشرح لماذا يمكن استعمال البكتريوفاجات بدلاً من المضادات الحيوية .

اجابة سؤال 2 : بجروت 2007 ثمة من يقترح استعمال البكتريوفاجات بدلاً من المضادات الحيوية في حالات معينة من اجل معالجة امراض تسببها البكتيريا . اشرح لماذا يمكن استعمال البكتريوفاجات بدلاً من المضادات الحيوية . اجابة : البكتريوفاجات هي فيروسات تهاجم البكتيريا بشكل خاص, لذلك يمكن استعمالها كدواء ضد بكتيريا مسببة للامراض. كل بكتريوفاج يصيب بكتيريا من نوع معين, لذلك لن يضر بالبكتيريا ” الجيدة ” في الجسم ولا بخلايا جسم الانسان . .

سؤال 3 : لماذا تُعتبر الفيروسات طفيليات ? سؤال 3 : بجروت 2002 الفيروس الطفيلي . أ- ما هو مفهوم المصطلح ” تطفل ” بالنسبة للفيروسات ? بماذا يختلف مبنى الفيروس عن مبنى خلايا الانسان ? (اذكر ثلاثة اختلافات ).

اجابة سؤال 3 : بجروت 2002 الفيروس الطفيلي . أ- ما هو مفهوم المصطلح ” تطفل ” بالنسبة للفيروسات ? بماذا يختلف مبنى الفيروس عن مبنى خلايا الانسان ? (اذكر ثلاثة اختلافات ). اجابة : أ- يتكاثر الفيروس داخل خلايا كائنات حية اخرى فقط, من خلال استعمال موارد الخلية الحاضنة . ب – المادة الوراثية للانسان مُحاطة بغشاء, بينما لا تكون مُحاطة بغشاء عند الفيروس . - الفيروس مُحاط بغلاف بدون غشاء , بينما خلية الانسان مُحاطة بغشاء . - المادة الوراثية للفيروس DNA او RNA , بينما المادة الوراثية للانسان هي DNA فقط . - يوجد في خلية الانسان DNA و RNA ايضاً , وبينما يوجد احدهما فقط عند الفيروس . - يوجد في خلية الانسان ميتوكوندريا , ريبوزومات , مبنى داخل خلوي وعضيات اخرى , بينما لا يوجد لدى الفيروس عضيات .

سؤال 4 : مدمج مع وسائل البحث العلمي ( مهارات وصف الرسم البياني) سؤال 4 : بجروت 2002 فحص باحثون في مستنبت نسيجي لخلايا بشرية , تاثير وجود فيروس على بناء DNA الخلايا البشرية والفيروس . وقد اضاف الباحثون الى مستنبت نسيجي لخلايا بشرية اعديت بالفيروسات . نوكليئوتيدات (وحدات بناء الحوامض النووية) موسومة بوسم اشعاعي . استخلص الباحثون من الخلايا عيناتDNA في فترات زمنية مختلفة لمدة 20 ساعة تقريباً بعد العدوى, وبعد ذلك فصلوا ال -DNA الفيروسي عنDNA الخلايا البشرية . يُمكِّن هذا الفصل من متابعة تركيب كل نوع DNA على حدة . النتائج معروضة في الرسم التوضيحي الذي امامك . أ- ما هي المراقبة (الضابط) في هذه التجربة ؟ علل. ب- صف نتائج التجربة حسب المنحنيات أ,ب,ج التي في الرسم . ج- اشرح نتائج التجربة. * تمرين مهارات مطلوبة لامتحان بجروت المختبر .

اجابة سؤال 4 : بجروت 2002 اجابة : أ- مجموعة المراقبة في التجربة هي مجموعة الخلايا التي لم تُعدَ بالفيروس – مجموعة ”أ“ . التعليل : تمثل هذه الخلايا حالة بدون علاج , وبها تقارن نتائج المجموعات الاخرى في التجربة ب- وصف المنحنيات : منحنى أ: يوجد ارتفاع تدريجي في بناء ال DNAمن 0 حتى 90 وحدة خلال عشرين ساعة منحنى ب: يوجد ارتفاع تدريجي في بناء ال DNA مثل منحنى ”أ“ لمدة 8 ساعات , وبعد ذلك ارتفاع طفيف حتى الساعة 12 ومن ثم توقف البناء بمستوى 20 وحدة. منحنى ج : حتى الساعة الرابعة لم يحدث بناء DNAتقريباً, بعدها يوجد ارتفاع بطيء جداً في بناء ال DNA حتى الساعة 22 تقريباً حتى مستوى عشرين وحدة . ج- في مجموعة المراقبة كان بناء DNA في كل ساعات التجربة. في مجموعة التجربة كان بناء DNA في الفترات التي لم يتكاثر فيها الفيروس , وبعد ذلك أُنتج DNA الفيروس . وقد استعبدت كل موارد الخلية لهذا الغرض , لذلك توقف بناء DNA الخلية البشرية , ولم تتغير كمية الDNA لها .

سؤال 4 ( مخصص للطلاب الذين تعلموا مراحل نمو البكتيريا ) سؤال 4 : بجروت 2005 الخناق ( الدفتيريا ) هو مرض يسبب التهاباً شديداً في الحلق. ويمكن ان يؤدي ايضاً الى ضرر لعضلة القلب وللجهاز العصبي . مسبب المرض هو توكسين . التوكسين تنتجه بكتيريا من نوع معين عندما يهاجمها بكتريوفاج ويندمج في جينومها . يعرض الرسم التوضيحي الذي امامك جزءًا من منحنى نمو عشائر بكتيريا أُعديت ببكتريوفاجات كهذه , ويعرض كذلك منحنى انتاج التوكسين خلال نمو البكتيريا . أ- في أية مرحلة من نمو عشيرة البكتيريا تبدأ البكتيريا بانتاج التوكسين ? ب- عندما تُعدى البكتيريا بالبكتريوفاج , يُمكن ان يتكاثر البكتريوفاج باحد المسارين : تحليلي واندماجي, اعتماداً على المعطيات والمنحنيين. في اي مسار يتواجد البكتريوفاج الذي يهاجم البكتيريا التي تُسبب الدفتيريا ؟ علل اجابتك .

اجابة سؤال 5 :  اجابة : أ- مرحلة النمو الاساسي . ب- مسار (حالة) اندماجي . التعليل : حسب المكتوب في بداية السؤال , يندمج البكتريوفاج في جينوم البكتيريا , وهذه حالة اندماجية . تعليل اضافي : حسب المنحنى , على الرغم من مهاجمة البكتريوفاج للبكتيريا فان البكتيريا تستمر بالتكاثر . عدد البكتيريا الصاعد يُشير الى ان الفيروس لم يتسبب بتحليل البكتيريا وموتها .

سؤال 6: استعمال الفيروسات في الهندسة الوراثية سؤال 6: استعمال الفيروسات في الهندسة الوراثية سؤال 6: بجروت 2005 يمكن استعمال الفيروسات بغرض ادخال جينات الى النباتات, تُكسب النباتات صموداً امام الافات . أ. اية صفة خاصة لدى الفيروسات تُمكِّن استعمالها لنقل جينات من مخلوق لاخر ؟ ب. هل يمكن استعمال نفس الفيروسات لادخال جينات للنباتات ولادخال جينات للبكتيريا ؟ علل اجابتك .

اجابة سؤال 6: بجروت 2005 يمكن استعمال الفيروسات بغرض ادخال جينات الى النباتات, تُكسب النباتات صموداً امام الافات . أ. اية صفة خاصة لدى الفيروسات تُمكِّن استعمالها لنقل جينات من مخلوق لاخر ؟ ب. هل يمكن استعمال نفس الفيروسات لادخال جينات للنباتات ولادخال جينات للبكتيريا ؟ علل اجابتك . اجابة : أ. القدرة على الدخول للخلية الحاضنة , والاندماج في جينومها , واستعمال مواردها من اجل انتاج الزلاليات التي تكوّدها جيناتها ( او جينات يتم ادخالها للفيروس بطريقة اصطناعية من طرق الهندسة الوراثية قبل مهاجمة الخلية الحاضنة , حتى ينقل هذه الجينات للخلية – وعن ذلك سنتعلم لاحقاً في المعروضة التي تتناول الهندسة الوراثية ) . ب. كلا . هنالك علاقة بين الفيروس والحاضن. تتحدد هذه العلاقة حسب الارتباط بين زلاليات الفيروس وبين مستقبلات الخلية الحاضنة. لذلك فان الفيروس الذي يهاجم بكتيريا لا يستطيع مهاجمة نبات والعكس صحيح .

عدد البكتيريا في المستنبت بقي ثابتاً بواسطة اضافة بكتيريا بشكل دائم . سؤال 7 سؤال 7: بجروت 1999 مستنبت بكتيريا كانت كُلها في مرحلة النمو الاسي ( اللوجرتمي), اُعدي بفيروسات ( بكتريوفاجات ) ضارة . عدد البكتيريا في المستنبت بقي ثابتاً بواسطة اضافة بكتيريا بشكل دائم . امامك منحنى يصف عدد الفيروسات خلال التجربة . اشرح المنحنى . عدد الفيروسات الزمن

عدد البكتيريا في المستنبت بقي ثابتاً بواسطة اضافة بكتيريا بشكل دائم . اجابة سؤال 7: بجروت 1999 مستنبت بكتيريا كانت كُلها في مرحلة النمو الاسي ( اللوجرتمي), اُعدي بفيروسات ( بكتريوفاجات ) ضارة . عدد البكتيريا في المستنبت بقي ثابتاً بواسطة اضافة بكتيريا بشكل دائم . امامك منحنى يصف عدد الفيروسات خلال التجربة . اشرح المنحنى . عدد الفيروسات الزمن اجابة: في البداية اُدخل عدد قليل من الفيروسات التي هاجمت البكتيريا , دخلت الى داخلها وتكاثرت فيها . خلال فترة التكاثر لا يرتفع عدد الفيروسات , وبعد ان يكتمل تكوّن الفيروسات داخل البكتيريا فانها تخرج الى الوسط. لذلك يحدث ارتفاع كبير في عدد الفيروسات خلال فترة قصيرة. هذه الفيروسات تهاجم بكتيريا اخرى وهكذا دواليك .

الحصبة الالمانية – مرض تسببه الفيروسات الفيروسات ( مكبرة ) فيروسات الحصبة الالمانية ( الدوائر الصغيرة) تخرج من خلال العائل (الانسان) بعد ان تكاثرت بداخلها . CDC/Dr. Erskine Palmer CDC/ Dr. Fred Murphy; Sylvia Whitfield من أعراض الحصبة الالمانية طفح مميز في كل انحاء الجسم. في هذه الصورة – في الظهر. Prof. Dr. Dr. F.C. Sitzmann, Homburg/Saar Copyright: DGK. Wikimedia commons (CC BY-SA 3.0)

مرض المونو الذي يسببه فيروس الفيروس المسبب لمرض مونو Liza Gross PLoS Biol 3(12): e430 DOI: 10.1371/journal.pbio.0030430 تتسبب الفيروسات بأضرار للجهاز المناعي : فهي تهاجم خلايا جهاز المناعة ( الليمفوسيتات من نوع B ) , وبعد ان تتكاثر بداخلها تخرج منها وتهاجم خلايا اخرى من نفس النوع .

سؤال 8 البنود ا – ت : داء الكلب سؤال 8: البنود ا – ث من بجروت 2003 أ. مرض داء الكلب يسببه فيروس. طوَّر لويس باستير تطعيماً ضد داء الكلب , لكنه لم ينجح في عزل مسبب هذا المرض. الباحثون الذين عاشوا في الثلث الاخير من القرن التاسع عشر , والذين سبق لهم ان شَّخصوا وعزلوا عدداً لا باس به من البكتيريا مسببة الامراض , واجهوا صعوبة في عزل فيروس مرض داء الكلب . اذكر سببين للصعوبة التي واجهت الباحثين في عزل الفيروس . ب. عادةً , فان الفيروس يهاجم خلايا كائن حي من نوع معين . اشرح لماذا. ت. على الرغم من المذكور في البند ” ب ”, هنالك فيروسات تهاجم عدة كائنات حية . على سبيل المثال , يهاجم فيروس داء الكلب عددًا غير قليل من انواع الكائنات الحية ولهذا يمكن لكلب مريض بداء الكلب ان يُعدي بني البشر مثلاً بالمرض. خمِّن ماذا يمكن ان يكون سبب ذلك . Courtesy CDC, PHIL ( #2626) كلب مصاب بداء الكلب

اجابة سؤال 8: البنود ا – ث من بجروت 2003 أ. مرض داء الكلب يسببه فيروس. طوَّر لويس باستير تطعيماً ضد داء الكلب , لكنه لم ينجح في عزل مسبب هذا المرض. الباحثون الذين عاشوا في الثلث الاخير من القرن التاسع عشر , والذين سبق لهم ان شَّخصوا وعزلوا عدداً لا باس به من البكتيريا مسببة الامراض , واجهوا صعوبة في عزل فيروس مرض داء الكلب . اذكر سببين للصعوبة التي واجهت الباحثين في عزل الفيروس . ب. عادةً , فان الفيروس يهاجم خلايا كائن حي من نوع معين . اشرح لماذا. ت. على الرغم من المذكور في البند ” ب ”, هنالك فيروسات تهاجم عدة كائنات حية . على سبيل المثال , يهاجم فيروس داء الكلب عددًا غير قليل من انواع الكائنات الحية ولهذا يمكن لكلب مريض بداء الكلب ان يُعدي بني البشر مثلاً بالمرض. خمِّن ماذا يمكن ان يكون سبب ذلك . اجابة : أ. تتكاثر الفيروسات في الخلايا المضيفة, لذلك لا يمكن تنميتها في مستنبت بوسط غذائي, كما تُنمى البكتيريا . الفيروسات اصغر بكثير من البكتيريا, لذلك لا يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي , انما بالمجهر الالكتروني فقط والذي طُوِّر في القرن العشرين فقط . ب. يلتصق الفيروس بمستقبلات خاصة في الخلايا التي يهاجمها , ولا يستطيع مهاجمة خلايا اخرى بدون مستقبلات كهذه . ت. المُستقبل الذي يلتصق به فيروس داء الكلب في خلايا الجهاز العصبي , موجود لدى عدة كائنات حية .

سؤال 8 بند ث سؤال 8: بجروت 2003 ث. الفيروسات هي طفيليات مطلقة تستعمل الخلية حاضن كي تتكاثر. مع ذلك في الفيروسات القهقرية (رتروفيروسات كفيروس الايدز مثلاً) والتي فيها المادة الوراثية هي RNA , على الاقل انزيم واحد اللازم لمضاعفة الفيروس , هو من مصدر فيروسي , اشرح .

اجابة سؤال 8: بجروت 2003 ث. الفيروسات هي طفيليات مطلقة تستعمل الخلية حاضن كي تتكاثر. مع ذلك في الفيروسات القهقرية (رتروفيروسات كفيروس الايدز مثلاً) والتي فيها المادة الوراثية هي RNA , على الاقل انزيم واحد اللازم لمضاعفة الفيروس , هو من مصدر فيروسي , اشرح . اجابة : ث. الانزيم المطلوب هو ترانس كريبتاز رجعي الذي يحوِّل RNA الى DNA. الانزيم مطلوب للفيروس لان انزيمات البكتيريا ” تعرف ” نسخ DNA فقط. لذا فان تحويل RNA الفيروس الى DNA بمساعدة انزيم الفيروس ضروري من اجل نسخ جيناته بواسطة انزيمات البكتيريا وانتاج زلاليات الغلاف . لا يوجد للبكتيريا انزيم يُحوِّل الRNA الى DNA , لان هذه العملية لا تحدث عندها بشكل طبيعي .

الفيروسات القهقرية هي فيروسات, الحامض النووي لديها هو RNA وليس DNA. انما انزيم خاص بها ايضاً المُسمى *Reverse Transcriptase (نسخ رجعي), الذي يُحوِّل الRNA الخاص بها الى DNA. سبب ذلك هو ان انزيمات البكتيريا ” تعرف ” نسخ DNA فقط. لذلك فان تحويل RNA الفيروس الى DNA بمساعدة انزيم الفيروس , تُمكِّن من نسخ جيناته بواسطة انزيمات البكتيريا , وانتاج بروتينات غلاف الفيروس . وبطبيعة الحال لا يوجد للبكتيريا الانزيم الذي يحوِّل RNA الى DNA لان هذه العملية لا تحدث عندها بشكل طبيعي . فيروس الايدز هو مثال للفيروسات القهقرية . *في الهندسة الوراثية يستعملون الانزيم Reverse Transcriptase من اجل انتاج cDNA. راجع التوسع في معروضة : الهندسة الوراثية .

سؤال 9: تم صياغته من بجروت 2002 سؤال 9: فيروس الهربس سؤال 9: تم صياغته من بجروت 2002 يسبب مرض الهربس فيروس يهاجم الانسجة المخاطية في منطقة الفم. أحد اعراض مرض الهربس ظهور حويصلات على الشفتين. وفي حالات كثيرة يبقى الفيروس بعد العدوى في الجسم ولا توجد اي اعراض خارجية رغم وجوده , وفي اعقاب حرارة مرتفعة او توتر فقط , تظهر احياناً جروح. أ. اشرح الاساس لذلك اعتماداً على ما تعرفه عن مسارات حياة الفيروسات. ب. ما مفهوم الكلمة ” حامل ” فيما يتعلق بالامراض الفيروسية؟ ت. المادة الوراثية لفيروس الهربس هي DNA, بينما المادة الوراثية لفيروس الايدز هي RNA (فيروس الايدز هو من الفيروسات القهقرية ). ما هو الفرق الاساسي بين طريقة مضاعفة المادة الوراثية لفيروس الهربس وطريقة مضاعفة المادة الوراثية لفيروس الايدز في الخلايا البشرية . Metju at Wikipedia©

اجابة سؤال 9: تم صياغته من بجروت 2002 أ. اشرح الاساس لذلك اعتماداً على ما تعرفه عن مسارات حياة الفيروسات. ب. ما مفهوم الكلمة ” حامل ” فيما يتعلق بالامراض الفيروسية؟ ت. المادة الوراثية لفيروس الهربس هي DNA, بينما المادة الوراثية لفيروس الايدز هي RNA (فيروس الايدز هو من الفيروسات القهقرية). ما هو الفرق الاساسي بين طريقة مضاعفة المادة الوراثية لفيروس الهربس وطريقة مضاعفة المادة الوراثية لفيروس الايدز في الخلايا البشرية . اجابة: أ. بعد العدوى يندمج DNA الفيروس بـ DNA الخلايا البشرية ويكون غير فعال , لا يتكاثر ولا يسبب اي ضرر ( مثل المسار الاندماجي للبيكتريوفاج ). لذلك لا تظهر في هذه الفترة جروح. حرارة مرتفعة او توتر, قد تؤدي الى وقف هذه الحالة والانتقال الى مسار تكاثر الفيروس , فيؤدي الى تضرر الخلايا ويكون من اعراض ذلك ظهور الجروح . ب. مفهوم الكلمة ” حامل ” هو ان DNA الفيروس اندمج في DNA خلايا العائل ( الانسان مثلاُ ) , وهو غير فعال , لا يتكاثر ولا يسبب اي ضرر. الانسان لا يكون مريضاً لكنه يُعدي اشخاصاً آخرين بالمرض . ت. المادة الوراثية لفيروس الايدز هي RNA, لذلك وفي المرحلة الاولى بعد دخول الفيروس يحدث تحويل الRNA الى DNA, بواسطة انزيم ادخله الفيروس الى خلية العائل. هذه المرحلة لا تحدث عند فيروسات مادتها الوراثية DNA. عدا ذلك , لا يوجد اختلاف اساسي بطريقة تكاثر نوعي الفيروس .

سؤال 10: هل الفيروسات هي كائنات حية ؟ سؤال 10:  امامك قائمة مميزات الحياة للكائنات الحية. اية مميزات حياة تنطبق على الفيروسات واية منها لا تنطبق ؟ لماذا يمكن اعتبارها (الفيروسات) كائنات حية, موجودة على الحد الفاصل بين الحي والجماد ؟ مميزات الحياة أ. يستوعب مواد وطاقة من البيئة, يُغير المواد التي استوعبها ويطلق للبيئة موادًا وطاقة تكونت لدية خلال عملية التغيير. ب. يستوعب معلومات من البيئة ويصدر رد فعل عليها . ت. يتكاثر وينقل المادة الوراثية للجيل القادم . ث. ينمو ويتغير خلال حياته. ح. يستطيع التحرك , حتى لو لم يُغير مكانه. خ. يحافظ على الاتزان البدني . مميز مبنى للكائنات الحية : مبنية من خلايا .

اجابة : تتواجد الفيروسات على الحد بين الجماد والحي . سؤال 10:  امامك قائمة مميزات الحياة للكائنات الحية. اية مميزات حياة تنطبق على الفيروسات واية منها لا تنطبق ؟ لماذا يمكن اعتبارها (الفيروسات) كائنات حية, موجودة على الحد الفاصل بين الحي والجماد ؟ أ. يستوعب مواد وطاقة من البيئة, يُغير المواد التي استوعبها ويطلق للبيئة موادًا وطاقة تكونت لدية خلال عملية التغيير. ب. يستوعب معلومات من البيئة ويصدر رد فعل عليها . ت. يتكاثر وينقل المادة الوراثية للجيل القادم . ث. ينمو ويتغير خلال حياته. ح. يستطيع التحرك , حتى لو لم يُغير مكانه. خ. يحافظ على الاتزان البدني . مميز مبنى للكائنات الحية : مبنية من خلايا . اجابة : مميز الحياة الوحيد الذي ينطبق على الفيروسات هو : التكاثر ونقل المادة الوراثية للجيل القادم. ( حركة الفيروسات من خلية لاخرى غير فعالة , بل انها تتحرك مع حركة السائل او الهواء الذي تتواجد فيه ) . انها تعتبر كائنات حية موجودة بين الحي والجماد لانه ينطبق عليها مميز واحد فقط من مميزات الحياة. اضافة الى ذلك , لا يوجد لها مبنى خلوي كبقية الكائنات الحية .

تلخيص : رواشح = فيروسات الفيروسات هي مجموعة خاصة من الطفيليات : الفيروسات هي مجموعة خاصة من الطفيليات: لها مميزات كائنات حية من ناحية الوراثة والنشوء : فهي ذات مادة وراثية , انها تتكاثر وتنقل صفاتها للانسال , وفي اعقاب طفرات تحدث بين فترة واخرى , يطرأ تغيير في صفاتها خلال عملية النشوء . لا يوجد لها مميزات كائنات حية من ناحية عمليات الايض ( تبادل مواد ) : الفيروسات هي طفيلية مطلقة باستطاعتها التكاثر في خلايا كائنات حية اخرى فقط . لا يحدث فيها تبادل مواد , وهي مرتبطة تماماً بعمليات الايض للخلية الحاضنة . الفيروس مبني من جزء داخلي, يضم حامض نووي DNA او RNA ( في الفيروسات القهقرية ) , ومن جزء خارجي هو علبة مكونة من زلاليات . كل فيروس يهاجم خلايا خاصة , التعرف يعتمد على ملاءمة بين زلاليات من غلاف الفيروس ومستقبلات في الخلية الحاضنة .

تلخيص : راشح = فيروسات = بقية تدخل المادة الوراثية للفيروس الى الخلية الحاضنة , وتتضاعف بداخلها الى نسخ كثيرة , وتتكون كذلك زلاليات الغلاف , التي تكودها جينات موجودة في المادة الوراثية لديه. موارد الخلية الحاضنة التي تشمل : مواد , النظام الانزيمي والطاقة تُستعبد من اجل تكاثر الفيروس . تنتظم اجزاء الفيروس التي تكونت في فيروسات جديدة , تتحرر من الخلية وتستطيع مهاجمة خلايا اضافية من نفس النوع . احياناً يندمج جينوم الفيروس في جينوم الخلية الحاضنة ويبقى بحالة سُبات. وبتأثير عوامل بيئية وداخلية معينة فان أعراضه قد تظهر , وعندها تتكون فيروسات جديدة . عملية تكاثر البكتريوفاجات في البكتيريا الحاضنة تُسمى مسار تحليلي , لان تحرر الفيروسات الجديدة الناتجة يرافقها تحليل خلية البكتيريا . أما حالة اندماجها في DNA البكتيريا وعدم تكاثرها , تسمى حالة اندماجية .

تلخيص : رواشح = فيروسات – بقية احياناً تنقل البكتريوفاجات جينات مصدرها البكتيريا من بكتيريا الى اخرى. تسمى هذه الظاهرة انتقال , وهي تساهم في زيادة التفاوت الوراثي في عشيرة البكتيريا . الفيروسات القهقرية هي فيروسات مادتها الوراثية RNA. تكاثرها في الخلية الحاضنة يشمل مرحلة تمهيدية يتحول فيها RNA الفيروس الى DNA, بمساعدة انزيم خاص يدخل للخلية الحاضنة اضافة الى المادة الوراثية . مصطلحات ( من المنهاج ) حامض نووي , علبة مبنية من زلاليات , فيروس قهقري , عدوى , انتقال , مسار تحليلي , حالة اندماجية .

سؤال 7: بيولوجيا مع ابتسامة بعد ليلة مليئة باللسعات وبدون نوم , قررت تطبيق معرفتك البيولوجية الواسعة في موضوع الفيروسات وتقنيات الهندسة الوراثية من اجل ايجاد حل لمشكلة البعوض في العالم . أ. كيف يمكن القيام بذلك ? ب. اذا اخذت بالحسبان طريقة تغذية البعوض ( او للمزيد من الدقة : اناث البعوض – التي تمتص دم الانسان ) , ماذا يمكنك ان تعمل لتتأكد من ان اختراعك لا يقضي على كل الجنس البشري مع البعوض ؟ ت. بعد ان تأكدت من انه لا يوجد خطر على البشر من تطبيق الوسيلة التي طورتها , هل ما زالت قائمة امكانية ظهور خطر كهذا في المستقبل ؟ رمز: وتيرة تكاثر الفيروسات عالية للغاية, لذلك هناك ميل لحدوث طفرات كثيرة . CDC/ James D. Gathany

كل الجنس البشري مع البعوض ؟ اجابة سؤال 7: أ. كيف يمكن القيام بذلك ? ب. اذا اخذت بالحسبان طريقة تغذية البعوض ( او للمزيد من الدقة : اناث البعوض – التي تمتص دم الانسان ) , ماذا يمكنك ان تعمل لتتأكد من ان اختراعك لا يقضي على كل الجنس البشري مع البعوض ؟ ت. بعد ان تأكدت من انه لا يوجد خطر على البشر من تطبيق الوسيلة التي طورتها , هل ما زالت قائمة امكانية ظهور خطر كهذا في المستقبل ؟ رمز: وتيرة تكاثر الفيروسات عالية للغاية لذلك هناك ميل لحدوث طفرات كثيرة . CDC/ James D. Gathany اجابة : أ. يمكن بطريقة الهندسة الوراثية ان ” تُهندِس ” فيروس لمهاجمة البعوض وتنشره في البيئة . ب. يمكن تخطيط الفيروس بطريقة تجعله يتعرف على مستقبلات في خلايا البعوض فقط , من المفضل خلايا خاصة لفيروس مثل الخلايا المسؤولة عن افراز اللعاب , الذي يُحقن للحيوانات في مكان الامتصاص . ت. تتكاثر الفيروسات بوتيرة عالية لذا فهي معرضة لحدوث طفرات. الطفرة قد تُغير خصوصية الفيروس , وتمكنه من مهاجمة خلايا من انواع مختلفة عن الخلايا التي هاجمها في الاصل. لذلك من ناحية مبدئية حتى لو خُطط للفيروس ان يهاجم البعوض , فانه بعد طفرات معينة هنالك احتمال ( صحيح انه صغير) ان يتمكن الفيروس من مهاجمة كائنات حية اخرى , الانسان مثلاً .