Language
Country/Area
No result found
الغموض البنيوي لفيروس نقص المناعة البشرية: كيف تم تصميم هذا الفيروس الذي يبلغ طوله 100 نانومتر؟
منذ اكتشاف فيروس نقص المناعة البشرية (فيروس نقص المناعة البشرية) في عام 1983، كانت التركيبة الجينية والبروتينية لهذا الفيروس هي محور البحث العلمي. في البداية، كان يُعتقد أنه مرتبط بفيروس سرطان الدم T-cell البشري (HTLV)، ولكن أثناء البحث في معهد باستور في فرنسا، عزل العلماء هذا الفيروس القهقري الجديد المختلف وراثيًا من مرضى الإيدز وحددوا لاحقًا اسمه فيروس نقص المناعة البشرية.
يتكون كل فيروس فيروس نقص المناعة البشرية من غلاف فيروسي وهياكل مصفوفة ذات صلة، محاطة بقشرة تحتوي على جينومين من الحمض النووي الريبي (RNA) المفرد الذي تقطعت به السبل والعديد من الإنزيمات.
يختلف فيروس نقص المناعة البشرية من الناحية الهيكلية عن الفيروسات القهقرية الأخرى. يبلغ قطر جسيم فيروس نقص المناعة البشرية حوالي 100 نانومتر، وتتضمن منطقته الداخلية نواة مقعرة لا تحتوي فقط على نسختين (+ حبلا) من جينوم الحمض النووي الريبوزي (RNA) المفرد، ولكن أيضًا إنزيمات مهمة مثل المنتسخة العكسية، والتكامل، والبروتياز . يتم تشفير جينوم الحمض النووي الريبي (RNA) لفيروس نقص المناعة البشرية بواسطة ثمانية بروتينات فيروسية تعتبر ضرورية لدورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية.
التركيب الفيروسي وتنظيم الجينوم لفيروس نقص المناعة البشرية
يحتوي جينوم فيروس نقص المناعة البشرية على 9 جينات، والتي تشفر 15 بروتينًا فيروسيًا ويتم تصنيعها على شكل عديدات الببتيدات ويمكن أن تنتج بروتينات هيكلية داخل الفيروس، أو إنزيمات فيروسية، أو بروتينات سكرية للغلاف الفيروسي.
يستخدم فيروس نقص المناعة البشرية نظامًا معقدًا لربط الحمض النووي الريبي (RNA) التفاضلي للحصول على تسعة منتجات جينية مختلفة من جينوم أقل من 10 كيلو بايت.
وتشمل وظائف هذه الجينات إنتاج البروتينات الهيكلية وكذلك تنظيم ومساعدة تخليق البروتين. على وجه الخصوص، يوفر جين gag البنية الجسدية الأساسية للفيروس، في حين أن جين pol هو أساس آلية تجديد الفيروس القهقري.
بنية بروتين فيروس نقص المناعة البشرية ووظيفته
تشمل بعض البروتينات الرئيسية لفيروس نقص المناعة البشرية ما يلي:
-
جين gag: يشفر سلائف بولي ببتيد gag، والذي تتم معالجته إلى بروتينات هيكلية بواسطة البروتياز الفيروسي أثناء نضوج الفيروس.
جين
pol: مسؤول عن ترميز إنزيم النسخ العكسي والإنزيم التكاملي. هذه الإنزيمات أساسية في دورة حياة الفيروس. جين env: يشفر بروتين سكري مغلف، وهو المسؤول بشكل رئيسي عن الارتباط بمستقبل CD4 للخلية المضيفة وتعزيز دخول الفيروس إلى الخلية.
من بينها، يعد gp120 وgp41 المشفران بواسطة env من أهم البروتينات السكرية في عملية الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية وهما الهدفان الرئيسيان لتطوير اللقاحات.
إن بنية بروتين Env مميزة جدًا، مع تركيز عالٍ من غليكوزيل السلسلة N، والذي يمكن أن يمنع بشكل فعال تحييد فيروس نقص المناعة البشرية بواسطة الأجسام المضادة.
إن هذا الهيكل عالي الغليكوزيل يجعل فيروس نقص المناعة البشرية ممرضًا صعبًا للغاية، وقد عمل العلماء بجد لإيجاد لقاح يمكنه التغلب على هذه الحماية.
العناصر التنظيمية والبروتينات المساعدة
يحتوي فيروس نقص المناعة البشرية أيضًا على مجموعة متنوعة من البروتينات التنظيمية، مثل tat وrev، وما إلى ذلك. وتلعب هذه البروتينات دورًا مهمًا في التعبير الجيني لفيروس نقص المناعة البشرية وتكاثر الفيروس. وجود هذه البروتينات يمكن أن ينظم دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية في الخلايا المضيفة. تؤثر البروتينات المساعدة مثل Vpr وVif وNef على عدوى الفيروس واستجابة الخلية المضيفة.
بنية الحمض النووي الريبوزي وخصائص الفيروس
لا يشتمل هيكل الحمض النووي الريبوزي (RNA) لفيروس نقص المناعة البشرية على المنطقة غير المترجمة الطرفية 5 (UTR) فحسب، بل يحتوي أيضًا على بعض الهياكل الثانوية المحفوظة، والتي يمكنها تنظيم عملية النسخ العكسي للفيروس. بما في ذلك منطقة تنشيط النسخ (TAR)، وبنية التعبئة الفيروسية، وما إلى ذلك، تعتبر هذه الهياكل الثانوية ذات تأثير مهم على دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية.
وظيفة الحلقة V3
تعد حلقة V3 جزءًا من بروتين سكري gp120 المغلف لفيروس نقص المناعة البشرية، والذي يمكّن الفيروس من إصابة الخلايا المناعية البشرية بنجاح. ولا يوفر هذا الهيكل إمكانية دخول الفيروس إلى الخلايا المضيفة فحسب، بل يصبح أيضًا هدفًا رئيسيًا للعلاج وتطوير اللقاحات.
مع تعميق الأبحاث، تمكن العلماء تدريجيًا من حل لغز بنية ووظيفة فيروس نقص المناعة البشرية. وعلى الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه، لا تزال هناك العديد من المشاكل التي يتعين حلها. على سبيل المثال، ما هو نوع الاختراقات التي يمكن أن يحققها مثل هذا الفيروس المصمم بذكاء في تطوير اللقاحات في المستقبل؟
