الفيرويدات والبريونات

الفيرويدات والبريونات
 V i r o i d s  a n d  P r i o n s

الفيرويداتُ Viroids

- الفيرويدُ Viroid جزيءُ RNA حلقيٌّ صغيرٌ غيرُ محاطٍ بغلافٍ بروتينيٍّ.

- وقدِ اكتشفَ العالِمُ الأمريكيُّ ثيودور دينر Theodore Diener الفيرويداتِ عامَ 1971 م بوصفِها مُسبِّبًا لمرضِ الدرنةِ المغزليةِ في البطاطا، انظر الشكلَ الآتي.

- تصيبُ الفيرويداتُ الخلايا النباتيةَ، وتُوجِّهُ الخليةَ إلى إنتاجِ مزيدٍ منَ الفيرويداتِ مُستعمِلةً إنزيماتِ الخليةِ.

- تُسبِّبُ الفيرويداتُ العديدَ منَ الأمراضِ التي تصيبُ المحاصيلَ الزراعيةَ، مثلَ: البطاطا، والحمضياتِ، والبندورةِ، والخيارِ، والتفاحِ.

- وتتفاوتُ درجةُ خطورةِ الإصابةِ بها تبعًا لنوعِ الفيرويدِ؛ إذْ يُلحِقُ بعضُها أضرارًا كبيرةً بالأشجارِ كما هوَ حالُ فيرويدِ جوزِ الهندِ كادانج-كادانج Cadang-Cadang الذي تسبَّبَ في القضاءِ على أكثرَ منْ 20 مليونَ شجرةِ جوزِ هندٍ في جنوبِ شرقِ آسيا.

-في حينِ يعملُ بعضٌ آخرُ على نَخْرِ الأوراقِ، وقَصْرِ السيقانِ، وتشقُّقِ اللحاءِ، وتأخُّرِ نموِّ البراعمِ والأزهارِ ونضجِ الثمارِ.

-وقِلَّةٌ منَ الفيرويداتِ تُحدِثُ أعراضًا خفيفةً، أوْ لا تُظهِرُ أعراضًا أبدًا.

 

البريوناتُ Prions

- البريوناتُ Prions بروتيناتٌ منها ما هُوَ مُعْدٍ تُسبِّبُ أمراضًا مختلفةً تصيبُ الجهازَ العصبيَّ المركزيَّ لبعضِ أنواعِ الحيواناتِ، مثلَ: مرضِ جنونِ البقرِ الذي يصيبُ الأبقارَ والمواشيَ كما في
الشكلِ الآتي:

- ومرضِ الداءِ العصبيِّ في الخرافِ، والهُزالِ المُزمِنِ في الغزلانِ والأيائلِ؛ إذْ تَظهرُ في أدمغةِ الحيواناتِ المصابةِ تجاويفُ صغيرةٌ مُتعدِّدةٌ بسببِ موتِ الخلايا العصبيةِ؛ ما يمنحُ
الدماغَ مظهرًا إسفنجيًّا، وتؤدي هذهِ التغيُّراتُ في تركيبِ الدماغِ إلى تغيُّراتٍ في سلوكِ الحيوانِ تنتهي بالموتِ.

- تُسبِّبُ البريوناتُ أيضًا اعتلالاتٍ في دماغِ الإنسانِ، مثلَ مرضِ كرويتزفيلد-جاكوب Creutzfeldt-Jakob الذي أدّى إلى وفاةِ 200 شخصٍ في بريطانيا منذُ عامِ 1994 م.

- تمكَّنَ العالِمُ الأمريكيُّ ستانلي بروزينر Stanley Prusiner منْ تفسيرِ آليةِ عملِ البريوناتِ، وقدْ مُنِحَ جائزةَ نوبل عامَ 1997 م تقديرًا لجهودِهِ في هذا المجالِ.

- وبحسبِ تفسيرِ بروزينر، فإنَّ البريوناتِ هيَ بروتيناتٌ طبيعيةٌ التفَّتْ بصورةٍ مغلوطةٍ، فتحوَّلَتْ إلى بروتيناتٍ مُعْدِيَةٍ، وعندَ دخولِها في الخليةِ فإنَّها تُحوِّلُ البروتينَ الطبيعيَّ إلى بريونٍ، وما
إنْ تتجمَّعُ داخلَ الخليةِ حتّى تُكوِّنَ سلسلةً تعملُ على تحويلِ عددٍ آخرَ منَ البروتيناتِ إلى بريوناتٍ، ويُؤثِّرُ هذا التجمُّعُ منَ البريوناتِ سلبًا في العملياتِ الحيويةِ داخلَ الخليةِ؛ ما يؤدي إلى ظهورِ أعراضِ المرضِ. انظر الشكلَ الآتي:

 

نشاط

تركيبُُ البريونات وطريقة عملها
الموادُّ والأدواتُ:
شريطا لفِّ هدايا عريضانِ مختلفا اللونِ، خيطا صوفٍ مُماثِلانِ للشريطيْنِ منْ حيثُ اللونُ، لاصقٌ أوْ صمغٌ، كرتونٌ مُقوًّى.
خطواتُ العملِ:
1. أُصمِّمُ منْ أحدِ الشريطيْنِ وخيطِ الصوفِ المُماثِلِ لهُ في اللَّونِ نموذجًا للبروتينِ الطبيعيِّ، ومنَ الشريطِ الآخرِ وخيطِ الصوفِ المُماثِلِ لهُ في اللَّونِ نموذجَ البريونِ المُمرِضِ.
2. أعملُ نموذجًا: أُثبِّتُ تصاميمي على الكرتونِ المُقوّى باستعمالِ اللاصقِ؛ لعملِ نموذجٍ يُوضِّحُ تأثيرَ البريونِ المُمرِضِ في البروتينِ الطبيعيِّ.
التحليلُ والاستنتاجُ:
1. ما الفرقُ بينَ البروتيناتِ الطبيعيةِ والبريوناتِ المُمرِضةِ؟ ما أثرُ البريوناتِ المُمرِضةِ في البريوناتِ الطبيعيةِ؟
2. مستعينًا بالشكلِ الواردِ في كتابِ الأنشطةِ والتجاربِ العمليةِ، كمْ عددُ البريوناتِ المُمرِضةِ في حالِ استمرَّتِ السلسلةُ في الخطوةِ الثالثةِ حتّى عشرِ مراحلَ؟

التحليل والاستنتاج:
1- البروتينات الطبيعية شكلها طبيعي، أمّا البريونات المُمْرِضة فشكلها غير طبيعي، ولا يُمكِنها أداء وظائف البروتين الطبيعي. تُحوِّل البروتينات الطبيعية إلى بروتينات غير طبيعية.
2- (512) بريونًا.

 

- يُمكِنُ للبريوناتِ أنْ تنتقلَ منْ حيوانٍ إلى آخرَ عنْ طريقِ الأعلافِ التي تُخلَطُ بلحومِ حيواناتٍ قدْ تكونُ مصابةً، ثمَّ تُقدَّمُ للحيواناتِ آكلةِ العشبِ.

- ويُمكِنُ أيضًا أنْ تنتقلَ منَ الحيواناتِ إلى البشرِ بعدَ تناولِهِمْ لحومَ الحيواناتِ المصابةِ؛ فطهيُ هذهِ اللحومِ لا يقضي على البريوناتِ، ولا يوجدُ حتّى الآنَ أيُّ علاجٍ للأمراضِ التي تُسبِّبُها،
علمًا أنَّ مدَّةَ حضانةِ هذهِ الأمراضِ طويلةٌ، وقدْ تصلُ إلى 10 سنواتٍ؛ ما يجعلُ تتبُّعَ مصادرِها الرئيسةِ أمرًا صعبًا.

أتحقَّقُ: ما آليةُ عملِ البريوناتِ؟

- عند دخول البريونات في الخلية، فإنَّا تُوِّل البروتين الطبيعي إلى بريون، وما إنْ تتجمَّع داخل الخلية حتى تكوِّن سلسلة تعمل على تحويل عدد آخر من البروتينات إلى بريونات.