-
میکروبیولوژی
ویروس شناسی (Virology) شاخه‌ای از میکروبیولوژی (Microbiology) می‌باشد. این علم به بررسی ویروسها ، شکل و ساختمان آنها ، ژنتیک ویروسها و سایر خصوصیات آنها می‌پردازد.
دید کلی
تا اواخر قرن 19 اصطلاح ویروسهای پالایه‌پذیر برای مشخص کردن عوامل عفونی که از صافیهای عبور دهنده باکتریها ، قارچها و پروتوزوئرها می‌گذرند، اطلاق می‌شد. چند سال بعد اصطلاح پالایه‌پذیر حذف شد و کلمه ویروس به معنی سم اختصاصا به عوامل عفونی پالایه‌پذیر غیر قابل رویت با میکروسکوپ نوری اطلاق گردید. طی دهه اول قرن 20 اغلب دانشمندان عقیده داشتند که ویروسها عوامل عفونی مشخصی هستند که فقط از نظر اندازه با سایر میکروارگانیسمها تفاوت دارند. ولی به زودی کشف گردید که ویروسها روش خاص خود را برای تولید مثل دارند و ترکیب شیمیایی آنها مشخص می‌باشد. ابداع میکروسکوپ الکترونی و پیشرفت در روشهای تجزیه‌ای موجب پیشرفت در شناسایی ساختمان و اختصاصات فیزیولوژیکی ویروسها شد. ویروسها به چند دلیل مورد توجه خاص میکروبیولوژیستها قرار دارند.
- این ذرات اساسا با کلیه میکروبهایی که شناخته شده، از نظر ساختمان و چرخه زندگی تفاوت دارند.
- گرچه برای اغلب عفونتهای باکتریایی داروهای متعددی در دسترس قرار دارد ولی برای بیشتر عفونتهای ویروسی داروی موثری وجود ندارد و از اینرو ویروسها در اغلب کشورها بیماریهای تهدید کننده حیات انسان ایجاد می‌کنند.
- به احتمال زیاد ، ویروسها با برخی از انواع سرطانها در انسان رابطه دارند.
تاریخچه
علم ویروس شناسی ، پس از استفاده از واکسن آبله توسط ادوارد بوخنر (1798) ، تهیه واکسن علیه بیماری هاری بوسیله پاستور (1884) و انتقال بیماری موزائیک توتون از گیاه آلوده به گیاه سالم توسط مایر در سال 1886 آغاز شده است. در سال (1892) ایوانوسکی ، ثابت کرد که عامل مولد بیماری موزائیک توتون از صافیهای بسیار ریز نگهدارنده باکتری عبور می‌کند. ولی نتوانست به اهمیت مساله پی ببرد. تا این که بیچرنیک (1898) دانشمند هلندی که باید او را پدر ویروس شناسی به حساب آورد ادعا کرد که عامل بیماری موزائیک توتون ، باکتری نیست و عامل مسری دیگری است. استنلی در سال 1935 با استفاده از روشهای جدید خالص کردن پروتئینها ، ویروس را خالص کرد و به پاس این خدمت ، موفق به دریافت جایزه نوبل شد.
صفات عمومی ویروسها
ویروسها عواملی هستند که واجد یک نوع اسید نوکلئیک هستند. دارای پوشش پروتئینی در اطراف اسید نوکلئیک می‌باشند. در درون سلولهای زنده با بکار گرفتن ماشین سنتزی سلول میزبان تکثیر پیدا می‌کنند و اسید نوکلئیک ویروسی را به سایر سلولها منتقل می‌سازند. چون ویروسها فاقد آنزیمهای لازم برای متابولیسم هستند، لذا برای تکثیر یافتن بایستی از ماشین متابولیکی سلول میزبان استفاده نمایند. این کیفیت از نظر پزشکی جهت پیدا کردن داروهای ضد ویروسی فوق‌العاده اهمیت دارد. زیرا اکثر داروهایی که تکثیر ویروسها را متوقف می‌سازند، برای اعمال سلول میزبان نیز اثر می‌گذارند. ولی وجود لیپیدها در سطح خارجی برخی از ویروسها آنها را در برابر حلالهای لیپیدها نظیر اتر ، آسیب‌پذیر می‌سازد.
اساس رده بندی ویروسها
میزان اطلاعات قابل دسترس در هر زمینه برای تمامی ویروسها ، یکسان نیست و روشی که براساس آن ویروسها شناسایی می‌شوند، به سرعت در حال تغییر است. امروزه اکثرا از بررسی توالی ژنی به عنوان یک روش اولیه برای شناسایی ویروس استفاده می‌شود و بدین ترتیب نیاز به سایر اطلاعات کلاسیک نظیر چگالی شناوری ویروس ، کاهش یافته است. داده‌های مربوط به توالی ژنی معیارهای پیشرفته طبقه بندی محسوب شده و گاهی باعث ایجاد خانواده‌های جدیدی از ویروسها می‌شوند. مورفولوژی ویروس ، خصوصیات فیزیکی- شیمیایی ویروس ، خصوصیات ژنومی ویروس ، خصوصیات بیولوژیک و ... در طبقه بندی ویروسها مد نظر قرار می‌گیرند.
روشهای انتقال و انتشار ویروسها
ویروسهای مختلف دارای مکانیزمهایی دقیق و پیچیده برای ادامه حیات و انتقال از یک میزبان به میزبانی دیگر هستند. روش انتقال یک ویروس از یک میزبان به میزبان دیگر به ماهیت واکنش متقابل بین ویروس و میزبان بستگی دارد. ویروسها به روشهایی انتقال می‌یابند مثلا انتقال از فردی به فرد دیگر در اثر تماس مستقیم. بیشترین راههای انتقال ویروسها توسط قطرات تنفسی ، ذرات عفونی معلق در هوا و تماس جنسی است. ویروسهای گیاهی بیشتر از طریق بند پایان منتقل می‌شوند.
منشا تکاملی ویروسها
انواع مختلف ویروسها از نظر منشا تکاملی با یکدیگر تفاوت دارند. دو تئوری مطرح شده در این مورد به شرح زیر است.
تئوری اول
منشا ویروسها ممکن است از RNA ، DNA و یا از هر دو نوع اسید نوکلئیک سلولهای میزبان باشد که بطور خودمختار همانند سازی کرده و روند تکاملی خود را طی نموده‌اند. و در واقع ویروسها شبیه ژنهایی هستند که توانایی موجودیت مستقل از سلول را کسب کرده‌اند. توالی ژنی در برخی از ویروسها با ژنهای سلولی رمز کننده پروتئینهای عملکردی قرابت دارند. به نظر می‌رسد که حداقل برخی از ویروسها بدین روش ، تکامل یافته‌اند.
تئوری دوم
ویروسها ممکن است اشکال انحطاط یافته انگلهای داخل سلولی باشند. هیچ گونه مدرکی در دست نیست که نشان دهد ویروسها از باکتریها تکامل یافته اند. اما ممکن است منشا تکاملی ارگانیسمهای داخل سلولی اجباری نظیر ریکتسیاها و کلامیدیاها ، مربوط به باکتری باشد. به هر حال پولکس ویروسها به قدری بزرگ و پیچیده هستند که احتمالا از تکامل بعضی اجداد سلولی بوجود آمده‌اند.
تکثیر ویروسها
اسید نوکلئیک هر ویروس فقط تعداد معدودی از ژنهای لازم برای سنتز ویروسهای جدید را دارا می‌باشد. این ژنها شامل ژنهای سازنده اجزای سازنده آنزیمهای لازم در چرخه زندگی ویروس می‌باشد. برای تکثیر ویروس بایستی ویروس سلول میزبان را مورد حمله قرار داده و اختیار دستگاه متابولیکی آن را به عهده گیرد. در جریان تکثیر ویروسی ، یک ذره ویروسی ، صدها حتی هزاران ویروس تولید می‌کند. این تغییرات شدید در سلول میزبان ، به مرگ آن منجر می‌گردد.
ارتباط ویروس شناسی با سایر علوم
ویروس شناسی با رشته‌های میکروبیولوژی ، زیست شناسی سلولی ، ژنتیک ، انگل شناسی ، قارچ شناسی پزشکی و بیوشیمی ارتباط نزدیک دارد.
