مفهوم الخلية الفيروسية
Virocell Concept
مفهوم الخلية الفيروسية هو تصور حديث نسبيًا في علم الفيروسات يقترح تغيير الطريقة التي نفكر بها في الفيروس. فبدل التركيز فقط على الجسيم الفيروسي الموجود خارج الخلية، يركز المفهوم على المرحلة التي يكون فيها الفيروس داخل خلية مضيفة ويعيد برمجة وظائفها لإنتاج فيروسات جديدة.
وفق هذا التصور، عندما ينجح الفيروس في السيطرة على خلية بكتيرية أو عتيقة أو حقيقية النواة، فإن الخلية المصابة تصبح نظامًا بيولوجيًا مختلفًا وظيفيًا عن الخلية الأصلية. وقد أطلق عالم الأحياء التطوري الفرنسي باتريك فورتير على هذه الحالة اسم الخلية الفيروسية. (ScienceDirect)
ما المقصود بالخلية الفيروسية؟
Virocell
الخلية الفيروسية ليست نوعًا جديدًا من الخلايا له بنية مستقلة، وليست جسيمًا فيروسيًا ضخمًا.
إنها الخلية المضيفة خلال المرحلة التي يكون فيها الفيروس نشطًا داخلها ويعيد توجيه جزء كبير من عملياتها نحو تكاثر الجينوم الفيروسي وصناعة البروتينات الفيروسية وتجميع جسيمات فيروسية جديدة.
قد تكون الخلية الأصلية بكتيريا أو عتيقة أو خلية نباتية أو حيوانية أو كائنًا وحيد الخلية.
بعد العدوى تبقى كثير من مكونات الخلية موجودة، لكن أولوياتها الأيضية والجزيئية قد تتغير جذريًا.
وفق مفهوم الخلية الفيروسية، تصبح وظيفة النظام الناتج خلال هذه المرحلة مرتبطة بصورة كبيرة بإنتاج ذرية فيروسية بدل استمرار البرنامج الطبيعي للخلية غير المصابة. (PubMed Central (PMC))
الجسيم الفيروسي ليس الفيروس كله
Virion
اعتاد الكثير من الرسوم التعليمية تمثيل الفيروس على هيئة جسيم صغير يتكون من مادة وراثية محاطة بغلاف بروتيني، وأحيانًا بغشاء دهني.
هذا الجسم يسمى الجسيم الفيروسي.
وهو الشكل القادر على الانتقال بين الخلايا في كثير من الفيروسات.
لكن الجسيم الفيروسي خارج الخلية لا يصنع البروتين ولا ينتج الطاقة ولا يتضاعف من تلقاء نفسه.
من هنا جاءت الفكرة الأساسية لمفهوم الخلية الفيروسية.
يرى فورتير أن مساواة الفيروس بالجسيم الفيروسي وحده تجعلنا نركز على إحدى مراحل دورة حياته ونغفل المرحلة التي تحدث خلالها معظم النشاطات الجزيئية والتكاثرية للفيروس. (PubMed Central (PMC))
الفيروس كدورة حياة
وفق هذا التصور يمكن النظر إلى الفيروس من خلال حالات مختلفة خلال دورة وجوده.
قد يكون في صورة جسيم فيروسي خارج الخلية.
وقد يوجد جينومه داخل الخلية في حالة كامنة أو مدمجة.
وعندما يبدأ التكاثر الفعلي يمكن أن تتحول الخلية المصابة إلى خلية فيروسية نشطة.
يشبه فورتير الجسيم الفيروسي في بعض كتاباته ببذرة أو بوغ يحمل المعلومات اللازمة لبدء مرحلة جديدة عندما يجد البيئة المناسبة.
هذا التشبيه ليس تعريفًا رسميًا للفيروسات، وإنما وسيلة مفاهيمية لإظهار الفرق بين مرحلة الانتقال خارج الخلية والمرحلة النشطة داخلها. (PubMed Central (PMC))
كيف تتحول الخلية إلى خلية فيروسية؟
تبدأ العملية عندما يرتبط الفيروس بخلية تستطيع استقباله.
يدخل الجينوم الفيروسي إلى الخلية أو يصل إلى موقع يمكنه منه بدء التعبير عن جيناته.
تبدأ البروتينات الفيروسية بعد ذلك في تعديل الأنظمة الخلوية.
قد تتغير عملية نسخ الحمض النووي.
وقد يعاد توجيه تصنيع البروتين.
وقد تتغير حركة المواد داخل الخلية.
كما يستطيع الفيروس تعديل استقلاب الكربون والطاقة والدهون والنيوكليوتيدات وحتى الهيكل الخلوي في بعض الحالات.
مع تقدم العدوى يصبح الاختلاف بين الخلية المصابة والخلية غير المصابة كبيرًا إلى درجة أن مفهوم الخلية الفيروسية يقترح التعامل مع الأولى على أنها حالة بيولوجية متميزة وظيفيًا. (PubMed Central (PMC))
إعادة برمجة الأيض
Virocell Metabolism
أحد أهم أسباب الاهتمام الحديث بمفهوم الخلية الفيروسية هو اكتشاف أن الفيروسات لا تستولي فقط على آلات نسخ الحمض النووي وصناعة البروتين.
بعضها يعيد تشكيل أيض الخلية نفسها.
يمكن للعدوى الفيروسية تغيير تدفق الكربون بين المسارات الأيضية، وتغيير إنتاج الطاقة، واستهلاك العناصر الغذائية، وتصنيع الدهون، وتوازن الأكسدة والاختزال.
لهذا يستخدم الباحثون تعبير أيض الخلية الفيروسية لوصف الحالة الأيضية الجديدة التي تنشأ أثناء العدوى.
لا يعني ذلك أن الفيروس الحر يمتلك جهازًا أيضيًا مستقلًا، بل إن التفاعل بين الجينات الفيروسية والآلات الخلوية ينتج برنامجًا أيضيًا يختلف عن برنامج الخلية غير المصابة. (PubMed Central (PMC))
الجينات الأيضية المساعدة
Auxiliary Metabolic Genes
من الاكتشافات التي دعمت أهمية هذا التصور وجود جينات أيضية في جينومات كثير من الفيروسات.
تسمى مجموعة منها الجينات الأيضية المساعدة.
تشفّر هذه الجينات بروتينات تستطيع تعديل مراحل محددة من أيض الخلية أثناء العدوى بحيث تصبح الموارد أكثر ملاءمة لتكاثر الفيروس.
ومن أشهر الأمثلة الفيروسات التي تصيب البكتيريا الزرقاء البحرية.
Cyanophages
تحمل بعض هذه الفيروسات جينات مرتبطة بالبناء الضوئي ومسار فوسفات البنتوز والحصول على الفوسفات وتصنيع النيوكليوتيدات. (PubMed Central (PMC))
فيروس يحافظ على البناء الضوئي
تحتاج الفيروسات التي تصيب البكتيريا الزرقاء إلى إبقاء الخلية نشطة مدة كافية لإنتاج مكونات فيروسية جديدة.
لكن بعض مكونات جهاز البناء الضوئي تتعرض للتلف باستمرار تحت الضوء.
لذلك تحمل عدة فيروسات بكتيرية بحرية جينًا مشابهًا لجين تستخدمه البكتيريا الزرقاء لصناعة أحد البروتينات الأساسية في النظام الضوئي الثاني.
psbA
تظهر الدراسات أن الجين الفيروسي يمكن نسخه وترجمته أثناء العدوى.
وهكذا يستطيع الفيروس المساهمة في المحافظة على جزء من النشاط الضوئي للخلية خلال الفترة التي يحتاج فيها إلى الطاقة والقدرة الاختزالية لإتمام تكاثره. (PubMed Central (PMC))
إعادة توجيه الكربون
الأمر لا يقتصر على إبقاء البناء الضوئي مستمرًا.
أظهرت دراسات على الفيروسات التي تصيب البكتيريا الزرقاء أنها تستطيع إعادة توجيه استقلاب الكربون داخل الخلية.
بدل استخدام كل الكربون في النمو الطبيعي للخلية وتثبيت المزيد من ثاني أكسيد الكربون، يمكن توجيه جزء أكبر من التدفق الأيضي نحو إنتاج جزيئات يحتاج إليها تصنيع الحمض النووي الفيروسي.
أظهرت دراسة جزيئية أن الجينات التي تحملها بعض هذه الفيروسات تساعد على تحويل التدفق نحو مسار فوسفات البنتوز وزيادة إنتاج القدرة الاختزالية والمواد الأولية اللازمة لصناعة النيوكليوتيدات.
وهذه صورة واضحة لما يعنيه مصطلح أيض الخلية الفيروسية. (PubMed Central (PMC))
الفيروسات العملاقة ومفهوم الخلية الفيروسية
Giant Viruses
أصبح مفهوم الخلية الفيروسية أكثر إثارة بعد اكتشاف الفيروسات العملاقة.
تمتلك بعض هذه الفيروسات جينومات ضخمة مقارنة بمعظم الفيروسات، وتحمل مئات أو آلاف الجينات.
وقد اكتشف الباحثون في جينوماتها جينات ترتبط بوظائف كان ينظر إليها تقليديًا على أنها وظائف خلوية.
تشمل الأمثلة إنزيمات مرتبطة بتحلل الغلوكوز ودورة حمض الستريك والتخمير ونقل المغذيات والهيكل الخلوي وتنظيم الدهون والضوء وبعض مكونات عملية الترجمة.
ولا يعني وجود هذه الجينات أن الفيروس العملاق أصبح خلية مستقلة قادرة على الحياة خارج المضيف، لكنه يكشف مدى تعقيد إعادة البرمجة التي يمكن أن تحدث داخل الخلية الفيروسية. (PubMed Central (PMC))
هل تمتلك الفيروسات العملاقة أيضًا كاملًا؟
لا.
رغم العثور على مجموعة مدهشة من الجينات الأيضية في الفيروسات العملاقة، لم يظهر أنها تستطيع تشغيل شبكة أيضية خلوية كاملة مستقلة عن المضيف.
على سبيل المثال، عثر الباحثون على إنزيمات فيروسية من التحلل السكري ودورة حمض الستريك، لكن لم يكتشف فيروس معروف يعيد بناء هذه المسارات كاملة بصورة مستقلة باستخدام جيناته وحدها.
الأدق هو القول إن الفيروس يستطيع إدخال أجزاء خاصة به إلى الشبكة الأيضية الموجودة أصلًا في الخلية، فيغير تدفقها ويجعلها أكثر ملاءمة لتكاثره. (PubMed Central (PMC))
مصنع الفيروس
Virus Factory
تنشئ بعض الفيروسات أثناء العدوى مناطق منظمة داخل الخلية تتركز فيها عمليات تضاعف الجينوم وتجميع المكونات الفيروسية.
تسمى هذه المناطق مصانع الفيروس.
تتكون مصانع الفيروسات من مكونات فيروسية وخلوية مجمعة في مناطق متخصصة، ويمكن أن تستقطب الأغشية والميتوكوندريا والهيكل الخلوي وآلات أخرى من الخلية.
في بعض الفيروسات العملاقة تصبح هذه المصانع ضخمة ومنظمة إلى درجة أنها تشبه عضية مؤقتة ظهرت داخل الخلية. (PubMed Central (PMC))
هل مصنع الفيروس هو الخلية الفيروسية؟
لا.
المصطلحان مرتبطان ولكنهما مختلفان.
مصنع الفيروس هو منطقة أو حجرة داخل الخلية المصابة تتركز فيها عمليات مرتبطة بتكاثر الفيروس وتجميعه.
أما الخلية الفيروسية فهي الخلية المصابة كلها بوصفها النظام البيولوجي الذي أعيدت برمجته بواسطة الفيروس.
يمكن لذلك أن يكون مصنع الفيروس جزءًا من الخلية الفيروسية، لكنه ليس الخلية الفيروسية بأكملها. (PubMed Central (PMC))
لماذا يشبه بعض العلماء مصنع الفيروس بالنواة؟
في بعض الفيروسات العملاقة والفيروسات البكتيرية الكبيرة تصبح حجرة التكاثر الفيروسي معزولة نسبيًا عن بقية السيتوبلازم.
تدخل إليها مكونات معينة وتخرج منها أخرى، وتتجمع فيها المادة الوراثية الفيروسية وآلات التكاثر.
أدى هذا التعقيد إلى مقارنات وظيفية بين بعض مصانع الفيروسات والنواة الموجودة في الخلايا حقيقية النواة.
لكن هذا تشابه وظيفي في التنظيم وليس دليلًا على أن مصنع الفيروس نواة حقيقية أو أن جميع الفيروسات تشكل مثل هذه الحجرات. (PubMed Central (PMC))
الخلية الريبوسومية
Ribocell
استخدم فورتير مصطلحًا آخر مقابل الخلية الفيروسية.
Ribocell
ويقصد به الخلايا العادية التي تعتمد على الريبوسومات لصناعة البروتينات، سواء كانت بكتيرية أو عتيقة أو حقيقية النواة.
جاء هذا التفريق من اقتراح مفاهيمي يميز الكائنات الخلوية المرتبطة بالريبوسومات عن الكيانات الفيروسية المرتبطة بالقفيصة الفيروسية.
Capsid
لكن مصطلح الخلية الريبوسومية ليس بديلًا معتمدًا في علم الخلية للأسماء التقليدية للبكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى، وإنما جزء من الإطار المفاهيمي الذي استخدمه أصحاب فرضية الخلية الفيروسية. (Nature)
الخلية الريبوسومية الفيروسية
Ribovirocell
اقترح فورتير أيضًا مصطلحًا لحالة أكثر تعقيدًا.
فبعض الخلايا المصابة تستطيع الاستمرار في النمو والانقسام بينما تنتج جسيمات فيروسية في الوقت نفسه.
لا تصبح جميع عملياتها موجهة بالكامل نحو إنتاج الفيروسات بالطريقة التي تحدث في عدوى مدمرة سريعة.
أطلق فورتير على هذه الحالة اسم الخلية الريبوسومية الفيروسية.
وهذا المصطلح أيضًا جزء من النموذج النظري وليس تصنيفًا خلويا مستخدمًا على نطاق واسع خارج هذا السياق. (PubMed Central (PMC))
هل الفيروس حي وفق هذا المفهوم؟
هذه أكثر أجزاء الفكرة إثارة للجدل.
عند النظر إلى الجسيم الفيروسي الحر وحده، نلاحظ أنه لا ينتج الطاقة ولا يترجم البروتينات ولا يتكاثر مستقلًا.
ولهذا لا تضعه كثير من التعريفات التقليدية ضمن الكائنات الحية الخلوية.
أما مفهوم الخلية الفيروسية فيغير السؤال.
فبدل السؤال عما إذا كان الجسيم الفيروسي حيًا، يسأل عن المرحلة النشطة الكاملة للفيروس داخل الخلية.
اقترح فورتير أن الخلية الفيروسية يمكن النظر إليها بوصفها الشكل الحي للفيروس.
لكن هذا تفسير مفاهيمي مثير للنقاش وليس إجماعًا رسميًا في علم الفيروسات على أن الفيروسات كائنات خلوية حية. وتؤكد المراجعات الحديثة أن النظر إلى الفيروس بهذه الطريقة مفيد لفهم العدوى، مع بقاء التصور نفسه موضع نقاش فلسفي وتطوري. (ScienceDirect)
هل تصبح الخلية ملكًا للفيروس بالكامل؟
ليس دائمًا.
العدوى الفيروسية ليست مفتاح تشغيل يحول كل خلية فورًا إلى مصنع كامل للفيروس.
درجة إعادة البرمجة تختلف بدرجة كبيرة باختلاف الفيروس والمضيف ومرحلة العدوى.
بعض الفيروسات تعطل نسبة كبيرة من تصنيع البروتينات الخلوية.
وبعضها يستخدم أنظمة المضيف مع الإبقاء على وظائف أساسية كثيرة.
وبعض العدوى قد تكون مزمنة أو كامنة.
لهذا ينبغي النظر إلى الخلية الفيروسية باعتبارها إطارًا لفهم مقدار سيطرة الفيروس على الحالة الخلوية، وليس وصفًا يفترض أن جميع الخلايا المصابة تتصرف بالطريقة نفسها.
ما علاقة المفهوم بالسؤال عن هوية الكائن؟
يطرح مفهوم الخلية الفيروسية سؤالًا عميقًا.
عندما تكون خلية مصابة مكونة من غشاء وريبوسومات وإنزيمات معظمها أصله من المضيف، بينما أصبح برنامجها الجزيئي موجها بصورة واسعة بواسطة الجينوم الفيروسي، فمن يمثل الكائن الوظيفي في تلك اللحظة؟
هل هي الخلية الأصلية المصابة؟
أم أنها مرحلة من دورة حياة الفيروس؟
مفهوم الخلية الفيروسية يعطي الأولوية للتفسير الثاني أثناء العدوى النشطة، لكنه لا يلغي حقيقة أن البنية والعديد من الآلات الأساسية جاءت من الخلية المضيفة.
لهذا تقع الفكرة عند الحد الفاصل بين علم الفيروسات وعلم الخلية وفلسفة تعريف الحياة.
الخلايا الفيروسية في المحيطات
تكتسب الفكرة أهمية خاصة في علم البيئة الميكروبية.
تحتوي المحيطات على أعداد هائلة من الجسيمات الفيروسية والكائنات الدقيقة.
إذا أصيب جزء كبير من مجتمع ميكروبي في لحظة معينة، فإن الخلايا المصابة لا تعمل أيضيًا بالطريقة نفسها التي تعمل بها الخلايا غير المصابة.
قد يتغير امتصاصها للعناصر الغذائية وإنتاجها للمركبات العضوية واستخدامها للكربون والنيتروجين والفوسفور.
لذلك يرى مفهوم الخلية الفيروسية أن دراسة النظام البيئي بالاعتماد على تعداد الخلايا والفيروسات فقط قد تفوت معلومة مهمة، وهي معرفة أي الخلايا تعمل بالفعل تحت سيطرة برامج فيروسية. (Nature)
أثر الخلايا الفيروسية في دورة الكربون
الميكروبات البحرية تلعب دورًا هائلًا في دورة الكربون العالمية.
عندما تصاب الكائنات الدقيقة بالفيروسات يمكن أن يتغير استقلاب الكربون قبل تحلل الخلية.
وبعد التحلل تطلق المواد الخلوية إلى البيئة، فتستخدمها كائنات دقيقة أخرى.
تعرف بعض هذه التأثيرات في علم البيئة البحرية ضمن مفهوم التحويل الفيروسي للمواد العضوية.
Viral Shunt
لكن مفهوم الخلية الفيروسية يضيف مرحلة مهمة تسبق التحلل نفسه.
فالخلية المصابة قد تصبح ذات نشاط أيضي مختلف تمامًا قبل أن تنفجر أو تطلق الفيروسات.
وهذا يعني أن تأثير الفيروسات في الدورات الكيميائية الحيوية يبدأ أثناء العدوى، وليس فقط عند موت الخلية.
الفيروسات كمصدر للابتكار الجيني
أعطى فورتير لمفهوم الخلية الفيروسية بعدًا تطوريًا أيضًا.
أثناء وجود الفيروس في الخلية تحدث عملية تضاعف للجينوم وإعادة تركيب وطفرات وانتقاء.
ولهذا رأى أن الخلايا الفيروسية يمكن أن تكون أماكن تنشأ فيها جينات جديدة وآليات جزيئية جديدة.
يشير الكم الكبير من الجينات الفيروسية التي لا تملك نظائر خلوية واضحة إلى أن التاريخ التطوري للفيروسات أكثر تعقيدًا من مجرد جمع جينات سرقتها من الخلايا الحالية.
إلا أن أصل الجينات الفيروسية وتاريخ الفيروسات المبكر يظلان من أكثر القضايا تعقيدًا وجدالًا في علم التطور. (PubMed Central (PMC))
لماذا دعمت الفيروسات العملاقة هذا النقاش؟
كان اكتشاف الفيروسات العملاقة صادمًا للتصور البسيط للفيروس.
بعضها يمتلك جسيمات كبيرة وجينومات تتجاوز جينومات بعض الكائنات الخلوية الصغيرة من حيث الحجم، إضافة إلى مجموعة واسعة من الجينات الوظيفية.
أظهر تحليل مئات الجينومات المجمعة للفيروسات العملاقة وجود تنوع كبير من الجينات المتعلقة بالحصول على المغذيات وحصاد الضوء واستقلاب النيتروجين ومراحل من استقلاب الكربون المركزي.
توفر هذه الجينات للفيروس وسائل أكثر تطورًا لإعادة تشكيل الخلية التي يصيبها، ولذلك أصبحت الفيروسات العملاقة أحد أهم النماذج لدراسة أيض الخلية الفيروسية. (PubMed Central (PMC))
هل تنطبق الفكرة على الفيروسات العملاقة فقط؟
لا.
يمكن تطبيق الإطار العام على الفيروسات التي تصيب البكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى.
فأي فيروس قادر على تغيير الحالة الوظيفية للخلية أثناء التكاثر يمكن دراسته من منظور الخلية الفيروسية.
لكن الفيروسات العملاقة جعلت المفهوم أكثر وضوحًا بسبب الحجم الكبير لجينوماتها وامتلاكها عددًا غير معتاد من الجينات التي تعيد تشكيل وظائف المضيف.
كما أن الفيروسات البكتيرية البحرية تقدم مثالًا قويًا من زاوية مختلفة بسبب قدرتها على إعادة توجيه البناء الضوئي واستقلاب الكربون. (PubMed Central (PMC))
الفرق بين الخلية المصابة والخلية الفيروسية
من الناحية العملية يمكن للباحث أن يسمي أي خلية تحتوي على فيروس خلية مصابة.
أما تعبير الخلية الفيروسية فيحمل معنى إضافيًا.
فهو يشدد على أن العدوى أدت إلى ظهور حالة فسيولوجية وأيضية متميزة تقودها التفاعلات بين الجينوم الفيروسي ومكونات المضيف.
لهذا لا يقدم المصطلح مجرد اسم جديد للخلية المصابة، بل يقترح طريقة مختلفة لتفسير ما يحدث خلالها.
هل الخلية الفيروسية نوع رابع من الخلايا؟
لا ينبغي فهم المفهوم بهذه الصورة.
الخلية الفيروسية لا تمثل نطاقًا رابعًا مضافًا إلى البكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى.
فالخلية التي تتحول إلى خلية فيروسية تبقى مبنية من خلية تنتمي أصلًا إلى إحدى المجموعات الخلوية المعروفة.
كما أن مفهوم الخلية الفيروسية يختلف عن الفرضيات التي اقترحت اعتبار الفيروسات العملاقة مجالًا رابعًا للحياة.
وتعرضت فرضية المجال الرابع نفسها إلى نقد واسع في الأدبيات التطورية. (PubMed Central (PMC))
ماذا غير المفهوم في دراسة الفيروسات؟
أحد أهم آثاره هو دفع الباحث إلى مقارنة الخلية قبل العدوى وبعدها على مستوى الأيض الكامل.
بدل دراسة كمية الفيروسات الجديدة فقط، يمكن دراسة البروتينات التي تغير إنتاجها، والمسارات الأيضية التي تنشط أو تتوقف، وتدفق الكربون والطاقة، وتغير الأغشية والعضيات والهيكل الخلوي.
أصبحت تقنيات الجينوميات ونسخ الحمض النووي الريبي والبروتيوميات والميتاجينوميات والتحليل الأيضي قادرة على كشف هذه التحولات بتفصيل متزايد.
وقد ساعد ذلك على تحويل فكرة إعادة برمجة الخلية من وصف عام إلى موضوع يمكن قياسه على مستوى آلاف الجينات والمركبات في الوقت نفسه. (PubMed Central (PMC))
المفهوم في الأبحاث الحديثة
لم يختف مصطلح الخلية الفيروسية بعد ظهوره في عام 2011.
أصبحت المراجعات الحديثة تستخدمه بصورة خاصة عند دراسة الفيروسات العملاقة والأيض الفيروسي والفيروسات البحرية.
ركزت مراجعة علمية منشورة عام 2023 على الجينات الشبيهة بالجينات الخلوية الموجودة في الفيروسات العملاقة، وجعلت مفهوم الخلية الفيروسية إطارًا أساسيًا لفهم كيفية استخدام هذه الفيروسات للجينات الأيضية والهيكلية لإعادة تشكيل الخلية أثناء العدوى. (PubMed Central (PMC))
كما تستمر الدراسات الحديثة للمحيطات والطلائعيات البحرية في استخدام مفهوم الخلية الفيروسية عند تحليل التأثيرات الأيضية المعقدة التي تحدث أثناء عدوى الفيروسات العملاقة. (PubMed Central (PMC))
ما الذي لم يحسم بعد؟
لا يزال الخلاف قائمًا حول القيمة الفلسفية والتطورية الأوسع للمفهوم.
ليس هناك خلاف على أن الفيروسات تستطيع إعادة برمجة الخلايا بصورة عميقة، وأن الخلية المصابة قد تمتلك حالة أيضية مختلفة عن الخلية السليمة.
لكن الانتقال من هذه الحقيقة إلى اعتبار الخلية المصابة الشكل الخلوي أو الحي للفيروس هو تفسير مفاهيمي أوسع لا يتبناه جميع علماء الفيروسات بالطريقة نفسها.
كما لا يزال الباحثون يحاولون تحديد مقدار الأيض الذي تتحكم فيه الجينات الفيروسية مباشرة، ومقدار التغير الناتج عن إعادة تنظيم الجينات الخلوية الموجودة أصلًا.
وتزداد هذه الأسئلة تعقيدًا مع اكتشاف فيروسات عملاقة تحمل مجموعات أكبر من الجينات المرتبطة بوظائف كان يعتقد سابقًا أنها حكر على الخلايا. (PubMed Central (PMC))
تاريخ ظهور المصطلح
قدم باتريك فورتير مفهوم الخلية الفيروسية بصورة صريحة في دراسة بعنوان
Manipulation of Cellular Syntheses and the Nature of Viruses: The Virocell Concept
نشرت في عام 2011.
اقترح فيها تحويل التركيز من الجسيم الفيروسي غير النشط أيضيًا إلى المرحلة داخل الخلية.
ثم نشر شرحًا موسعًا للمفهوم عام 2012، وأتبعه بمقالة في مجلة The ISME Journal عام 2013 تناولت أهمية المفهوم في علم الأحياء الدقيقة البيئي. (ScienceDirect)
الأهمية العلمية لمفهوم الخلية الفيروسية
تكمن أهمية المفهوم في أنه يجبرنا على النظر إلى العدوى على أنها أكثر من دخول جينوم أجنبي إلى خلية.
فالعدوى قد تنتج حالة بيولوجية كاملة لها نمط مختلف من التعبير الجيني والأيض والتنظيم الداخلي.
كما يربط المفهوم بين علم الفيروسات وعلم الأيض وعلم البيئة الميكروبية والتطور.
وبدل التعامل مع الفيروس على أنه جسيم ينتظر فرصة التكاثر، ينظر هذا الإطار إلى العدوى النشطة باعتبارها المرحلة التي تظهر فيها الخصائص البيولوجية المعقدة للبرنامج الفيروسي بصورة أوضح.
المصادر
Forterre P. Manipulation of cellular syntheses and the nature of viruses: The virocell concept. Comptes Rendus Chimie. 2011;14:392–399. (ScienceDirect)
Forterre P. The Virocell Concept. Encyclopedia of Life Sciences. 2012. (Wiley Online Library)
Forterre P. The virocell concept and environmental microbiology. The ISME Journal. 2013;7:233–236. (PubMed)
Moniruzzaman M, Weinheimer AR, Martinez-Gutierrez CA, Aylward FO. Dynamic genome evolution and complex virocell metabolism of globally-distributed giant viruses. Nature Communications. 2020. (PubMed Central (PMC))
Thompson LR et al. Phage auxiliary metabolic genes and the redirection of cyanobacterial host carbon metabolism. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011. (PubMed Central (PMC))
Aylward FO et al. Virologs, viral mimicry, and virocell metabolism: the expanding scale of cellular functions encoded in the complex genomes of giant viruses. FEMS Microbiology Reviews. 2023. (PubMed Central (PMC))
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق