ویروس‌ها

شناخت ویروس‌ها

یک ویروس در اصل یک ژنوم (مجوعه‌ای از ژن‌ها) است که سلول میزبان را به ساخت ماده‌ی ژنتیکی و پروتئین‌های ویروسی وادار می‌کند تا خودش را درون آن همانندسازی کند. چون ویروس‌ها نمی‌توانند به طور مستقل همانندسازی کنند از نظر زیست‌شناسان از جانداران به شمار نمی‌آیند.
ویروس‌ها از نوکلئیک اسید ساخته شده‌اند که بسته به نوع ویروس ممکن است DNA یا RNA تک‌رشته‌ای یا دورشته‌ای باشد. آن‌ها یک پوشش پروتئینی به نام کپسید دارند که نوکلئیک اسید را دربرمی‌گیرد.
برخی ویروس‌ها یک پوشش سرشار از چربی در بیرون کپسید دارند.
در پوشش ویروس‌ها گیرنده‌هایی وجود دارد که ویروس با کمک آن‌ها سلول میزبان خود را شناسایی می‌کند و به آن می‌چسبد.
هر ویروس به سلول‌های خاصی یورش می‌آورد و میزبان اختصاصی دارد.

کاربرد ویروس‌ها

ویروس‌هایی که به باکتری‌ها حمله می‌کنند (باکتریوفاژ‌ها) ابزارهای زیست‌شناسی ملکولی پیشرفته هستند. از بررسی کنش‌های آن‌ها با باکتری‌ها چیزهای بسیاری درباره‌ی ژنتیک و ساخت پروتئین آموخته‌ایم. ویروس‌ها در بررسی همانندسازی DNA، تنظیم فعالیت ژن‌ها، رونویسی از ژن‌ها، پردازش RNA، ترجمه‌‌ی RNA و زیست‌شناسی سرطان به طور گسترده به کار می‌آیند.
ویروس‌ها سامانه‌های جابه‌جایی ژن و بیان ژن طبیعی هستند و از این رو چنان ابزار کلیدی در فناوری زیستی به کار می‌روند. آن‌ها می‌توانند ژن‌ها مورد نظر دانشمندان را به باکتری‌ها، سلول‌های گیاهی و سلول‌ها جانوری برسانند. کتبرد ویروس‌ها برای رساندن ژن‌ها سودمند به سلول‌های گیاهی روز به روز گسترش می‌یابد و گیاه‌شناسی و کشاورزی را دگرگون خواهد کرد.

شناسایی نخستین ویروس

در دهه‌ی 1930 ویروس‌ها را باکتری‌های بسیار کوچک می‌دانستند اما در سال 1933 شواهدی علیه این دیدگاه پیدا شد. در این سال وندل استنلی در بنیاد راکفلر به استخراج ویروس موزاییک توتون از گیاه آلوده پرداخت و آن را تصفیه کرد. سپس ویروس‌ها تصفیه شده به صورت بلور رسوب داده شدند. تشکیل بلور یکی از آزمایش‌های اصلی برای وجود یک ماده‌ی شیمیایی غیرآلوده‌کننده به شمار می‌آید. بنابراین روشن شد که ذره‌های ویروسی از نظر ساختار از جانداران بسیار ساده‌ترند.
هنگامی‌که استنلی بلورهای سوزن‌ مانند را روی برگ‌های گیاه تنباکو گذاشت نشانه‌های بیماری موزاییک توتون بار دیگر پدیدار شد. این آزمایش نشان داد که ویروس حتی پس از این که به حالت بلور درآید و بار دیگر در محلول به حالت معلق درآید توانایی خود را در آلوده کردن گیاه تنباکو باز می‌یابد.

ویروس‌ها برای شناسایی

ویروس‌ها فقط درون یک سلول میزبان زنده می‌توانند تکثیر شوند. بسیاری از آن‌ها از نظر نوع سلول میزبان بسیار اختصاصی رفتار می‌کنند. برای مثال، ویروس‌های سرماخوردگی در غشای موکوسی راه‌های تنفسی تکثیر می‌شوند. همین توانایی ویروس‌ها برای آلوده کردن انواع خاصی از سلول‌ها یکی از روش‌های شناسایی باکتری‌های ناشناخته شده است. چنین باکتری‌هایی را در معرض طیف گسترده‌ای از ویروس‌های باکتریایی (باکتریوفاژها) شناخته شده می‌گذارند و می‌بینند کدام نوع از آن‌ها باعث نابودی باکتری‌ها می‌شود. چون می‌دانند آن نوع ویروس به چه نوع باکتری حمله می‌کنند، باکتری ناشناخته شناسایی می‌شود.
همچنین پاسخ‌های برخی از گونه‌های گیاهی که در معرض یک ویروس ناشناخته قرار گرفته‌اند، می‌تواند همراه با آزمایش‌های دیگر برای شناسایی آن ویروس به کار رود.