אולטרסאונד בחקר וירוסים

עובדות שכדאי לדעת

וירוסהקורונה

המונח וירוס קורונה כולל ענף שלם באילן היוחסין של הנגיף, כולל הפתוגנים גורמי המחלה שמאחורי הסארס (תסמונת נשימה חריפה חמורה), MERS (תסמונת הנשימה המזרח תיכונית) ועוד כמה וריאנטים. ניתן להשוות את הדיבור על "נגיף הקורונה" והתייחסות לזן ויראלי מסוכן לאמירת "יונק" במשמעות "דוב גריזלי". זה נכון טכנית, אבל מאוד לא ספציפי.

וירוסים

וירוס הוא חלקיק מדבק קטן שזקוק לתא מארח כדי לשכפל את עצמו. וירוסים פולשים לתאים חיים של אורגניזם, החל מבעלי חיים וצמחים ועד מיקרואורגניזמים, כולל חיידקים וארכאה.

צורות, גדלים וסוגים של וירוסים

באופן כללי, וירוסים קטנים משמעותית מחיידקים. רוב הנגיפים שנחקרו עד היום הם בקוטר שבין 20 ל-300 ננומטר. מכיוון שרוב הנגיפים הם חלקיקים זעירים כאלה, למיקרוסקופ אופטי אין מספיק הגדלה כדי להפוך אותם לגלויים. כדי לראות ולחקור וירוסים, נדרשים מיקרוסקופ אלקטרונים סורק ושידור (SEM ו-TEM, בהתאמה).

הרכב של ויריון

חלקיק וירוס שלם נקרא ויריון. ויריון כזה מורכב בליבה פנימית של חומצת גרעין, אשר יכול להיות חומצה ריבונוקלאית או deoxyribonucleic (RNA או DNA). חומצת הגרעין מוקפת במעטפת חלבון חיצונית מגנה הנקראת קפסיד. קפסיד עשוי מתת-יחידות חלבוניות זהות הנקראות קפסומרים. ליבת הנגיף מעניקה הדבקה, בעוד שהקפסיד מספק ספציפיות לנגיף. פריונים הם מולקולות חלבון זיהומיות שאינן מכילות DNA נגיפי או RNA.

וירוסים עטופים לעומת וירוסים עירומים

וירוסים שיש להם מעטפת שומנים ידועים בשם וירוס עטוף. מה שנקרא מעטפת הוא ציפוי שומנים המקיף את קפסיד החלבון. וירוסים מאמצים את המעטפת מקרום התא המארח במהלך תהליך הניצנים. דוגמאות לנגיפים עטופים הם SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS או אבעבועות שחורות.
לנגיפים עירומים אין את המעטפה הזו כי הם יוצאים מהתא על ידי שכיבה שלה. עם זאת, וירוסים מסוימים יכולים לפתח "מעין מעטפת" שעוטפת לחלוטין את הקפסיד הנגיפי אך נקייה מגליקופרוטאינים נגיפיים. דוגמאות לנגיפים עירומים הן נגיף הפוליו, נגיף הנודה, נגיף האדנו וירוס ו-SV40.

מורפולוגיה של וירוסים

נבדלים ארבעה סוגי וירוסים מורפולוגיים עיקריים, כלומר הליקלי, איקוסהדרלי, פרולאט ומעטפה. יתר על כן, יש מה שנקרא מורפולוגיות וירוס מורכבות.
המורפולוגיה של וירוס מוגדרת על ידי הקפסיד וצורתו. הקפסיד בנוי מחלבונים המקודדים על ידי הגנום הנגיפי. צורת הקפסיד היא הבסיס להבחנה מורפולוגית. תת-יחידות חלבוניות מקודדות נגיפית הנקראות קפסומרים מתאספות בעצמן ליצירת קפסיד, מה שדורש בדרך כלל נוכחות של גנום הנגיף.
וירוסים סליליים: וירוסים סליליים יש צורה capsid שניתן לתאר כמו נימה או בצורת מוט. לצורה הסלילית יש חלל מרכזי שבו מוקפת חומצת הגרעין. בהתאם לסידור הקפסומה, הצורה הסלילית מעניקה לקפסיד הנגיף גמישות או קשיחות.
וירוסים איקוסהדרליים: הקפסיד של הנגיף האיקוסהדרלי מורכב מתת-יחידות זהות (קפסומרים) היוצרות משולשים שווי צלעות, שבתורן מסודרות בצורה סימטרית. הצורה האיקוסהדרלית מספקת תצורת קפסיד יציבה מאוד המציעה שפע של מקום לחומצת הגרעין.
וירוסי פרולאט: צורת הפרולאט היא גרסה של הצורה האיקוסהדרלית והיא מצויה בבקטריופאג'ים.
וירוסים עטופים: לנגיפים מסוימים יש מעטפת העשויה פוספוליפידים וחלבונים. כדי להרכיב את המעטפה, הנגיף משתמש בחלקים מקרום התא של המארח שלו. המעטפת מתפקדת כמעטפת מגן של הקפסיד ובכך מסייעת להגן על הנגיף מפני מערכת החיסון של המאכסן. המעטפת עשויה להכיל גם מולקולות קולטן המאפשרות לנגיף להיקשר לתאים מארחים ולהקל על הדבקת תאים. מצד אחד, מעטפה ויראלית מאפשרת זיהומים של תאים; מצד שני, המעטפת הנגיפית הופכת את הנגיף לרגיש יותר להשבתה על ידי גורמים סביבתיים, כגון דטרגנטים (למשל, סבון) המשבשים את אבני הבניין השומניות של המעטפה.
וירוסים מורכבים: וירוס מורכב נקבע על ידי מבנה קפסיד שאינו הלילי גרידא, ולא איקוסהדרה. יתר על כן, וירוסים מורכבים עשויים להיות מרכיבים נוספים כגון זנבות חלבון או דופן חיצונית מורכבת. נגיפי פאגים רבים ידועים במבנה המורכב שלהם, המשלב ראש איקוסהדרלי עם זנב סלילי.

גנום הנגיף

למינים נגיפיים יש מגוון עצום של מבנים גנומיים. קבוצת מיני הנגיפים מכילה מגוון גנומי מבני רב יותר מאשר צמחים, בעלי חיים, ארכאות או חיידקים. ישנם מיליוני סוגים שונים של וירוסים, אם כי רק כ -5,000 סוגים תוארו בפירוט עד כה. זה משאיר מרחב עצום לחקר וירוסים עתידי.