فيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه والفيروسات التاجية

تحمل فيروسات الحمض النووي الريبوزي أحادية السلسلة إيجابية الاتجاه جينومًا يمكن أن يعمل مباشرة كحمض نووي ريبوزي رسول، بحيث يُترجم الجينوم الوارد فورًا بواسطة ريبوسومات المضيف لبدء العدوى. تشمل هذه المجموعة الكبيرة والمهمة طبيًا الفيروسات البيكورناوية (فيروس شلل الأطفال، الفيروس الأنفي، التهاب الكبد الوبائي أ)، والفيروسات المصفرة (حمى الضنك، زيكا، الحمى الصفراء، التهاب الكبد الوبائي ج)، والفيروسات الطخائية، والفيروسات التاجية المسؤولة عن السارس، ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS)، وكوفيد-19.

Definition

فيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه هي فيروسات حمض نووي ريبوزي يكون جينومها أحادي السلسلة له نفس قطبية الحمض النووي الريبوزي الرسول ويمكن ترجمته مباشرة بواسطة ريبوسومات المضيف عند الدخول؛ وتشمل في البشر عائلات الفيروسات البيكورناوية (Picornaviridae)، والفيروسات المصفرة (Flaviviridae)، والفيروسات الطخائية (Togaviridae)، والفيروسات التاجية (Coronaviridae)، من بين أخرى.

Scope

يقدم المدخل عائلات فيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه، واستراتيجيتها المميزة للتكاثر، والأمراض البشرية التي تسببها، مع إيلاء اهتمام خاص للفيروسات التاجية كعوامل للأوبئة الأخيرة والجائحة. وهو نظرة عامة مرجعية على البيولوجيا وعلم الأوبئة الفيروسية ولا يقدم إرشادات للإدارة السريرية أو العلاج.

Core questions

• لماذا يمكن أن يعمل جينوم فيروس الحمض النووي الريبوزي إيجابي الاتجاه مباشرة كحمض نووي ريبوزي رسول؟
• ما هي السمات التي تميز الفيروسات التاجية وتكمن وراء قدرتها على الانتقال عبر الأنواع والظهور؟
• كيف يؤثر معدل الطفرات المرتفع لفيروسات الحمض النووي الريبوزي على المرض والسيطرة عليه؟

Key concepts

• جينوم الحمض النووي الريبوزي أحادي السلسلة إيجابي الاتجاه
• الترجمة المباشرة للجينوم
• بوليميراز الحمض النووي الريبوزي المعتمد على الحمض النووي الريبوزي
• معدلات طفرات وإعادة تركيب عالية
• الفيروسات البيكورناوية (فيروس شلل الأطفال، الفيروس الأنفي، التهاب الكبد الوبائي أ)
• الفيروسات المصفرة (حمى الضنك، زيكا، التهاب الكبد الوبائي ج)
• الفيروسات التاجية (السارس-CoV، متلازمة الشرق الأوسط التنفسية-CoV، السارس-CoV-2)
• الظهور الحيواني المنشأ

Key theories

الأصل والتطور الحيواني المنشأ للفيروسات التاجية

تشير الدراسات المقارنة والفيلوجينية إلى أن الفيروسات التاجية البشرية المسببة للأمراض الرئيسية تنحدر من مستودعات حيوانية، بشكل رئيسي الخفافيش، مع حدوث انتقال وتكيف أدى إلى ظهور السارس-CoV، ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية-CoV، والسارس-CoV-2.

Mechanisms

نظرًا لأن جينومها له قطبية الحمض النووي الرسول، يمكن ترجمة فيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه فورًا عند دخول الخلية، مما ينتج البروتينات اللازمة لتكاثر الجينوم، بما في ذلك بوليميراز الحمض النووي الريبوزي المعتمد على الحمض النووي الريبوزي المشفر في الفيروس والذي يفتقر إلى التدقيق اللغوي في العديد من العائلات، وبالتالي يولد معدلات طفرات عالية. تعتبر الفيروسات التاجية استثنائية بين فيروسات الحمض النووي الريبوزي في حملها لإنزيم إكسونوكلياز مدقق وجينوم كبير، وتتكاثر عبر مجموعة متداخلة من الحمض النووي الريبوزي الرسول تحت الجينومي. تتوسط بروتينات الشوكة الخاصة بها ارتباط المستقبل والدخول، وتؤثر التغيرات في هذا البروتين على نطاق المضيف وقابلية الانتقال، مما يساهم في الظهور الحيواني المنشأ.

Clinical relevance

تسبب فيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه طيفًا واسعًا من الأمراض البشرية، من نزلات البرد الشائعة وشلل الأطفال إلى حمى الضنك والتهاب الكبد الفيروسي وأمراض الجهاز التنفسي الحادة من الفيروسات التاجية. تفسر بيولوجيتها سبب تسبب بعضها في أمراض حادة ذاتية الشفاء بينما يؤسس البعض الآخر عدوى مزمنة أو يسبب أوبئة. يصف هذا المدخل الآليات والارتباطات المرضية وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج الفردي.

Epidemiology

تشمل هذه المجموعة فيروسات متوطنة موزعة عالميًا وعوامل وبائية وجائحة رئيسية؛ أنتجت الفيروسات التاجية تفشي السارس عام 2003، ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS)، وجائحة كوفيد-19، بينما تسبب الفيروسات المصفرة مثل حمى الضنك أوبئة متكررة كبيرة في المناطق الاستوائية.

Evidence & guidelines

توثق التقارير الجينومية والسريرية التي تميز فيروسات السارس-CoV، ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية-CoV، والسارس-CoV-2، جنبًا إلى جنب مع نصوص علم الفيروسات المرجعية، بيولوجيا وظهور هذه الفيروسات؛ يوضح التحديد الجينومي السريع للسارس-CoV-2 في عام 2020 كيف يتم الآن التحقيق في تفشي فيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه.

History

كان فيروس شلل الأطفال، وهو فيروس بيكورناوي، محوريًا في الدراسة الجزيئية المبكرة لفيروسات الحمض النووي الريبوزي وفي أحد أعظم إنجازات التطعيم. انتقلت الفيروسات التاجية من مسببات أمراض تنفسية بسيطة نسبيًا إلى واجهة الصحة العالمية مع وباء السارس عام 2003، والظهور اللاحق لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية (MERS)، وتحديد السارس-CoV-2 في 2019-2020، مما أكد الإمكانات الوبائية لفيروسات الحمض النووي الريبوزي إيجابية الاتجاه الحيوانية المنشأ.

Key figures

• Vincent Racaniello
• Zheng-Li Shi
• David Baltimore

Seminal works

• cui-2018
• zhu-2020
• ksiazek-2003

Frequently asked questions

ما الذي يجعل الفيروس 'إيجابي الاتجاه'؟

جينومه من الحمض النووي الريبوزي له نفس قطبية الحمض النووي الريبوزي الرسول، لذلك بمجرد دخوله الخلية يمكن ترجمته مباشرة بواسطة ريبوسومات المضيف دون الحاجة إلى نسخه أولاً إلى شريط مكمل.

لماذا تسببت الفيروسات التاجية في العديد من الأوبئة الأخيرة؟

تنتشر الفيروسات التاجية في مستودعات حيوانية مثل الخفافيش ويمكن أن تتكيف مع مضيفين جدد؛ يمكن أن تسمح التغيرات في بروتين الشوكة الخاص بها بالانتقال إلى البشر، كما شوهد مع السارس-CoV، ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية-CoV، والسارس-CoV-2.