21.2: זיהומי וירוסים ומארחים

Last updated
Save as PDF

Page ID: 206353

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

מיומנויות לפיתוח

רשום את שלבי השכפול והסבר מה מתרחש בכל שלב
תאר את המחזורים הליטיים והליזוגניים של שכפול הנגיפים
הסבר את ההעברה והמחלות של וירוסים של בעלי חיים וצמחים
דון בהשפעה הכלכלית של וירוסים של בעלי חיים וצמחים

ניתן לראות בנגיפים טפילים תאיים מחייבים. וירוס חייב להיצמד לתא חי, להילקח פנימה, לייצר את החלבונים שלו ולהעתיק את הגנום שלו ולמצוא דרך לברוח מהתא כדי שהנגיף יוכל להדביק תאים אחרים. וירוסים יכולים להדביק רק מינים מסוימים של מארחים ורק תאים מסוימים בתוך המארח הזה. תאים שנגיף עשוי להשתמש בהם כדי לשכפל נקראים מתירניים. עבור רוב הנגיפים, הבסיס המולקולרי לספציפיות זו הוא שיש למצוא מולקולת שטח מסוימת המכונה הקולטן הנגיפי על פני התא המארח כדי שהנגיף יתחבר. כמו כן, הבדלי תגובה חיסונית מטבולית ותאי מארח הנראים בסוגי תאים שונים המבוססים על ביטוי גנים דיפרנציאלי הם גורם סביר שבו תאים שנגיף עשוי לכוון לשכפול. התא המתירני חייב לייצר את החומרים שהנגיף זקוק להם או שהנגיף לא יוכל לשכפל שם.

שלבים של זיהומי וירוסים

וירוס חייב להשתמש בתהליכי תאים כדי לשכפל. מחזור השכפול הנגיפי יכול לייצר שינויים ביוכימיים ומבניים דרמטיים בתא המארח, העלולים לגרום לנזק לתאים. שינויים אלה, הנקראים השפעות ציטופתיות (גרימת נזק לתאים), יכולים לשנות את תפקודי התא או אפילו להרוס את התא. חלק מהתאים הנגועים, כמו אלה שנדבקו בנגיף ההצטננות המכונה רינו-וירוס, מתים כתוצאה מתמוגה (התפוצצות) או אפופטוזיס (מוות תאי מתוכנת או "התאבדות תאים"), ומשחררים את כל נגיפי הצאצאים בבת אחת. הסימפטומים של מחלות נגיפיות נובעים מהתגובה החיסונית לנגיף, המנסה לשלוט ולחסל את הנגיף מהגוף, ומנזק לתאים שנגרם על ידי הנגיף. וירוסים רבים של בעלי חיים, כגון HIV (נגיף כשל חיסוני אנושי), עוזבים את התאים הנגועים של מערכת החיסון בתהליך המכונה ניצנים, שבו נגיפים עוזבים את התא בנפרד. במהלך תהליך הנביטה, התא אינו עובר תמוגה ואינו נהרג מיד. עם זאת, הנזק לתאים שהנגיף מדביק עלול להפוך את התאים לבלתי אפשריים לתפקד כרגיל, למרות שהתאים נשארים בחיים למשך תקופה מסוימת. רוב הזיהומים הנגיפיים היצרניים עוקבים אחר שלבים דומים במחזור שכפול הנגיף: התקשרות, חדירה, ביטול ציפוי, שכפול, הרכבה ושחרור (איור\(\PageIndex{1}\)).

קובץ מצורף

וירוס מתחבר לאתר קולטן ספציפי בקרום התא המארח באמצעות חלבוני התקשרות בקפסיד או באמצעות גליקופרוטאינים המוטבעים במעטפת הנגיפית. הספציפיות של אינטראקציה זו קובעת את המארח - ואת התאים בתוך המארח - שיכולים להידבק בנגיף מסוים. ניתן להמחיש זאת על ידי חשיבה על מספר מפתחות ומספר מנעולים, כאשר כל מפתח יתאים רק למנעול ספציפי אחד.

כניסה

חומצת הגרעין של בקטריופאגים נכנסת לתא המארח עירומה, ומשאירה את הקפסיד מחוץ לתא. וירוסים צמחיים ובעלי חיים יכולים להיכנס דרך אנדוציטוזה, שבה קרום התא מקיף ובולע את הנגיף כולו. כמה וירוסים עטופים נכנסים לתא כאשר המעטפת הנגיפית מתמזגת ישירות עם קרום התא. ברגע שנכנס לתא, הקפסיד הנגיפי מתפרק, וחומצת הגרעין הנגיפית משתחררת, אשר לאחר מכן הופכת לזמינה לשכפול ולשעתוק.

שכפול והרכבה

מנגנון השכפול תלוי בגנום הנגיפי. נגיפי DNA משתמשים בדרך כלל בחלבונים ובאנזימים של התא המארח כדי ליצור DNA נוסף המתועתק ל- RNA שליח (mRNA), המשמש לאחר מכן לכוון סינתזת חלבון. נגיפי RNA משתמשים בדרך כלל בליבת ה-RNA כתבנית לסינתזה של RNA גנומי ויראלי ו-mRNA. ה-mRNA הנגיפי מכוון את התא המארח לסנתז אנזימים ויראליים וחלבוני קפסיד, ולהרכיב וירונים חדשים. כמובן, ישנם יוצאים מן הכלל לדפוס זה. אם תא מארח אינו מספק את האנזימים הדרושים לשכפול ויראלי, גנים ויראליים מספקים את המידע לסינתזה ישירה של החלבונים החסרים. לרטרו-וירוסים, כגון HIV, יש גנום RNA שיש לתמלל לאחור ל-DNA, אשר לאחר מכן משולב בגנום התא המארח. הם נמצאים בקבוצה VI של תוכנית הסיווג של בולטימור. כדי להמיר RNA ל-DNA, רטרו-וירוסים חייבים להכיל גנים המקודדים לאנזים הספציפי לנגיף טרנסקריפטאז הפוך שמתמלל תבנית RNA ל-DNA. שעתוק הפוך לעולם אינו מתרחש בתאי מארח לא נגועים - האנזים הדרוש טרנסקריפטאז הפוך נגזר רק מביטוי של גנים ויראליים בתוך תאי המארח הנגועים. העובדה ש- HIV מייצר חלק מהאנזימים שלו שלא נמצאו במארח אפשרה לחוקרים לפתח תרופות המעכבות אנזימים אלה. תרופות אלו, כולל מעכב הטרנסקריפטאז ההפוך AZT, מעכבות את שכפול ה- HIV על ידי הפחתת פעילות האנזים מבלי להשפיע על חילוף החומרים של המארח. גישה זו הובילה לפיתוח מגוון תרופות המשמשות לטיפול ב- HIV והייתה יעילה בהפחתת מספר הנגיפים המדבקים (עותקים של RNA ויראלי) בדם לרמות שאינן ניתנות לזיהוי אצל אנשים רבים הנגועים ב- HIV.

יציאה

השלב האחרון של שכפול ויראלי הוא שחרור הנגיפים החדשים המיוצרים באורגניזם המארח, שם הם מסוגלים להדביק תאים סמוכים ולחזור על מחזור השכפול. כפי שלמדת, וירוסים מסוימים משתחררים כאשר התא המארח מת, ווירוסים אחרים יכולים לעזוב תאים נגועים על ידי ניצנים דרך הממברנה מבלי להרוג ישירות את התא.

האיור מציג את השלבים של זיהום בנגיף שפעת. בשלב 1, נגיף השפעת נקשר לתא אפיתל מטרה. בשלב 2, התא בולע את הנגיף על ידי אנדוציטוזיס, והנגיף עטוף בקרום הפלזמה של התא. בשלב 3, הממברנה מתמוססת, והתוכן הנגיפי משתחרר לתוך הציטופלזמה. mRNA ויראלי נכנס לגרעין, שם הוא משוכפל על ידי פולימראז RNA ויראלי. בשלב 4, mRNA ויראלי יוצא לציטופלזמה, שם הוא משמש לייצור חלבונים ויראליים. בשלב 5, חלקיקים ויראליים חדשים משתחררים לנוזל החוץ תאי. התא, אשר לא נהרג בתהליך, ממשיך לעשות וירוס חדש. — איור\(\PageIndex{1}\): בזיהום בנגיף שפעת, גליקופרוטאינים מתחברים לתא אפיתל מארח. כתוצאה מכך, הנגיף נבלע. RNA וחלבונים מיוצרים ומורכבים לווירונים חדשים.

תרגיל \(\PageIndex{1}\)

נגיף השפעת ארוז במעטפה ויראלית המתמזגת עם קרום הפלזמה. בדרך זו, הנגיף יכול לצאת מהתא המארח מבלי להרוג אותו. איזה יתרון מרוויח הנגיף בכך שהוא שומר על התא המארח בחיים?

תשובה: התא המארח יכול להמשיך לייצר חלקיקי וירוס חדשים.

קישור ללמידה

צפה בסרטון וידאו על וירוסים, זיהוי מבנים, דרכי שידור, שכפול ועוד.

מארחים שונים והווירוסים שלהם

כפי שלמדת, וירוסים הם לעתים קרובות מאוד ספציפיים לגבי אילו מארחים ואילו תאים בתוך המארח הם ידביקו. תכונה זו של וירוס עושה את זה ספציפי לאחד או כמה מינים של חיים על פני כדור הארץ. מצד שני, כל כך הרבה סוגים שונים של וירוסים קיימים על פני כדור הארץ שכמעט לכל אורגניזם חי יש מערכת וירוסים משלו שמנסה להדביק את תאיו. אפילו התאים הקטנים והפשוטים ביותר, חיידקים פרוקריוטים, עשויים להיות מותקפים על ידי סוגים ספציפיים של וירוסים.

בקטריופאגים

בקטריופאגים הם וירוסים שמדביקים חיידקים (איור\(\PageIndex{2}\)). כאשר זיהום של תא על ידי בקטריופאג גורם לייצור וירוסים חדשים, אומרים שהזיהום הוא פרודוקטיבי. אם הנגיפים משתחררים על ידי התפוצצות התא, הנגיף משתכפל באמצעות מחזור ליטי (איור). \(\PageIndex{3}\)

דוגמה לבקטריופאג ליטי הוא T4, המדביק Escherichia coli המצוי במערכת העיכול האנושית. לפעמים, עם זאת, וירוס יכול להישאר בתוך התא מבלי להשתחרר. לדוגמה, כאשר בקטריופאג ממוזג מדביק תא חיידקי, הוא משתכפל באמצעות מחזור ליזוגני (איור\(\PageIndex{3}\)), והגנום הנגיפי משולב בגנום של התא המארח. כאשר ה- DNA של הפאג משולב בגנום התא המארח, הוא נקרא נבואה. דוגמה לבקטריופאג ליזוגני הוא וירוס λ (lambda), שמדביק גם את ה- E. חיידק קולי. וירוסים שמדביקים תאים צמחיים או בעלי חיים עלולים לעבור גם זיהומים שבהם הם אינם מייצרים וירוסים לתקופות ארוכות. דוגמה לכך היא נגיפי ההרפס של בעלי החיים, כולל נגיפי הרפס סימפלקס, הגורם להרפס דרך הפה ואיברי המין בבני אדם. בתהליך שנקרא חביון, וירוסים אלה יכולים להתקיים ברקמת העצבים לפרקי זמן ארוכים מבלי לייצר נגיפים חדשים, רק כדי להשאיר חביון מעת לעת ולגרום לנגעים בעור בהם הנגיף משתכפל. למרות שיש קווי דמיון בין ליזוגניה לחביון, המונח מחזור ליזוגני שמור בדרך כלל לתיאור בקטריופאגים. חביון יתואר בפירוט רב יותר להלן.

המחזור הליטי של הבקטריופאג מתחיל כאשר הפאג' מתחבר דרך גבעול דק לתא המארח. DNA לינארי מהראש הנגיפי מוזרק לתא המארח. ה- DNA של הפאג מסתובב, ונשאר נפרד מה- DNA המארח. ה- DNA של הפאג משתכפל, ויוצרים חלבוני פאג חדשים. חלקיקי פאג חדשים מורכבים. התא מתפזר ומשחרר את הפאג. המחזור הליזוגני של הבקטריופאג מתחיל באותו אופן כמו המחזור הליטי, כאשר הפאג מדביק תא מארח. עם זאת, ה- DNA של הפאג משתלב בגנום המארח. התא מתחלק, ו- DNA הפאג מועבר לתאי הבת. בתנאים מלחיצים, ה- DNA של הפאג נכרת מהכרומוזום החיידקי ונכנס למחזור הליטי. — איור\(\PageIndex{3}\): לבקטריופאג ממוזג יש מחזורים ליטיים וליזוגניים כאחד. במחזור הליטי, הפאג משכפל ומפרק את התא המארח. במחזור הליזוגני, DNA הפאג משולב בגנום המארח, שם הוא מועבר לדורות הבאים. גורמי לחץ סביבתיים כגון רעב או חשיפה לכימיקלים רעילים עלולים לגרום לנבואה לבלו ולהיכנס למחזור הליטי.

תרגיל \(\PageIndex{2}\)

איזו מהמשפטים הבאים היא שקרית?

במחזור הליטי מיוצרים פאגים חדשים ומשתחררים לסביבה.
במחזור הליזוגני, DNA הפאג משולב בגנום המארח.
גורם לחץ סביבתי יכול לגרום לפאג ליזום את המחזור הליזוגני.
תמוגה של תאים מתרחשת רק במחזור הליטי.

תשובה: ג

וירוסים של בעלי חיים

וירוסים של בעלי חיים, בניגוד לנגיפים של צמחים וחיידקים, אינם צריכים לחדור לדופן התא כדי לקבל גישה לתא המארח. וירוסים של בעלי חיים שאינם עטופים או "עירומים" עשויים להיכנס לתאים בשתי דרכים שונות. מכיוון שחלבון בקפסיד הנגיפי נקשר לקולטן שלו בתא המארח, הנגיף עשוי להילקח לתוך התא דרך שלפוחית במהלך תהליך התא הרגיל של אנדוציטוזה בתיווך קולטן. שיטה חלופית לחדירת תאים המשמשת וירוסים שאינם עטופים היא שחלבוני קפסיד יעברו שינויי צורה לאחר הקישור לקולטן, ויוצרים תעלות בקרום התא המארח. הגנום הנגיפי "מוזרק" לתא המארח דרך תעלות אלה באופן מקביל לזה המשמש בקטריופאגים רבים. לנגיפים עטופים יש גם שתי דרכים להיכנס לתאים לאחר קשירה לקולטנים שלהם: אנדוציטוזה בתיווך קולטן, או היתוך. וירוסים עטופים רבים נכנסים לתא על ידי אנדוציטוזה בתיווך קולטן באופן דומה לכמה וירוסים שאינם עטופים. מצד שני, היתוך מתרחש רק עם וירונים עטופים. וירוסים אלה, הכוללים HIV בין היתר, משתמשים בחלבוני היתוך מיוחדים במעטפות שלהם כדי לגרום למעטפה להתמזג עם קרום הפלזמה של התא, ובכך לשחרר את הגנום והקפסיד של הנגיף לציטופלזמה של התא.

לאחר ייצור החלבונים שלהם והעתקת הגנום שלהם, וירוסים של בעלי חיים משלימים את הרכבת הנגיפים החדשים ויוצאים מהתא. כפי שכבר דנו בשימוש בדוגמה של HIV, וירוסים של בעלי חיים עטופים עשויים לצוץ מממברנת התא כשהם מתאספים, ולוקחים חלק מממברנת הפלזמה של התא בתהליך. מצד שני, צאצאים ויראליים שאינם עטופים, כגון קרנפים, מצטברים בתאים נגועים עד שיש אות לתמוגה או אפופטוזיס, וכל הנגיפים משתחררים יחד.

כפי שתלמדו במודול הבא, וירוסים של בעלי חיים קשורים למגוון מחלות אנושיות. חלקם עוקבים אחר הדפוס הקלאסי של מחלה חריפה, שבה הסימפטומים מחמירים יותר ויותר לתקופה קצרה ואחריה חיסול הנגיף מהגוף על ידי מערכת החיסון והתאוששות בסופו של דבר מהזיהום. דוגמאות למחלות נגיפיות חריפות הן הצטננות ושפעת. וירוסים אחרים גורמים לזיהומים כרוניים ארוכי טווח, כמו הנגיף הגורם להפטיטיס C, בעוד שאחרים, כמו נגיף הרפס סימפלקס, גורמים רק לתסמינים לסירוגין. וירוסים אחרים, כמו נגיפי הרפס אנושיים 6 ו -7, אשר במקרים מסוימים יכולים לגרום למחלת הילדות הקלה רוזולה, גורמים לרוב בהצלחה לזיהומים יצרניים מבלי לגרום לתסמינים כלל במארח, וכך אנו אומרים שלמטופלים אלה יש זיהום אסימפטומטי.

בזיהומים בהפטיטיס C הנגיף גדל ומתרבה בתאי הכבד וגורם לרמות נמוכות של נזק לכבד. הנזק כה נמוך עד שלעתים קרובות אנשים נגועים אינם מודעים לכך שהם נגועים, וזיהומים רבים מתגלים רק על ידי עבודת דם שגרתית בחולים עם גורמי סיכון כמו שימוש בסמים תוך ורידי. מצד שני, מכיוון שרבים מהתסמינים של מחלות נגיפיות נגרמים כתוצאה מתגובות חיסוניות, היעדר תסמינים הוא אינדיקציה לתגובה חיסונית חלשה לנגיף. זה מאפשר לנגיף להימלט מחיסול על ידי המערכת החיסונית ולהתמיד אצל אנשים במשך שנים, כל זאת תוך ייצור רמות נמוכות של ויריון צאצאים במה שמכונה מחלה ויראלית כרונית. זיהום כרוני בכבד על ידי נגיף זה מוביל לסיכוי גדול בהרבה להתפתחות סרטן הכבד, לעיתים עד 30 שנה לאחר ההדבקה הראשונית.

כפי שכבר נדון, נגיף הרפס סימפלקס יכול להישאר במצב של חביון ברקמת העצבים במשך חודשים, אפילו שנים. מכיוון שהנגיף "מסתתר" ברקמה ויוצר מעט חלבונים ויראליים אם בכלל, אין שום דבר לתגובה החיסונית לפעול נגדו, והחסינות לנגיף יורדת לאט. בתנאים מסוימים, כולל סוגים שונים של לחץ פיזי ופסיכולוגי, נגיף ההרפס סימפלקס הסמוי עשוי להיות מופעל מחדש ולעבור מחזור שכפול ליטי בעור, מה שגורם לנגעים הקשורים למחלה. ברגע שמיוצרים וירוסים בעור וחלבונים נגיפיים מסונתזים, התגובה החיסונית מעוררת שוב ופותרת את נגעי העור תוך מספר ימים על ידי השמדת נגיפים בעור. כתוצאה ממחזור שכפול מסוג זה, הופעות של פצעים קרים והתפרצויות הרפס באברי המין מתרחשות רק לסירוגין, למרות שהנגיפים נשארים ברקמת העצבים לכל החיים. זיהומים סמויים שכיחים גם אצל נגיפי הרפס אחרים, כולל נגיף הדליות הגורם לאבעבועות רוח. לאחר זיהום באבעבועות רוח בילדות, נגיף הווריצלה-זוסטר יכול להישאר סמוי במשך שנים רבות ולהפעיל מחדש אצל מבוגרים כדי לגרום למצב הכואב המכונה "שלבקת חוגרת" (איור). \(\PageIndex{4}\)

חלק א 'מציג מיקרוגרף של נגיף הווריצלה-זוסטר, שיש לו קפסיד איקוסהדרלי מוקף במעטפה בעלת צורה לא סדירה. חלק ב 'מראה פריחה שלבקת חוגרת אדומה וגבשושית על פניו של אדם. — איור\(\PageIndex{4}\): (א) Varicella-zoster, הנגיף הגורם לאבעבועות רוח, יש קפסיד איקוסהדרלי עטוף הנראה במיקרוגרף אלקטרוני שידור זה. גנום ה-DNA הדו-גדילי שלו משתלב ב-DNA המארח ויכול להפעיל מחדש לאחר חביון בצורה של (ב) שלבקת חוגרת, ולעתים קרובות מציגה פריחה. (אשראי א: שינוי העבודה על ידי ד"ר ארסקין פאלמר, ב 'ג' מרטין, CDC; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי "רוזמרי" /פליקר; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

כמה וירוסים מדביקים בעלי חיים, כולל וירוס הפטיטיס C שנדון לעיל, ידועים בשם וירוסים אונקוגניים: יש להם את היכולת לגרום לסרטן. וירוסים אלה מפריעים לוויסות התקין של מחזור התא המארח או על ידי החדרת גנים המעוררים צמיחת תאים לא מוסדרת (אונקוגנים) או על ידי הפרעה לביטוי של גנים המעכבים את צמיחת התאים. וירוסים אונקוגניים יכולים להיות נגיפי DNA או RNA. סרטן הידוע כקשור לזיהומים ויראליים כולל סרטן צוואר הרחם הנגרם על ידי וירוס הפפילומה האנושי (HPV) (איור\(\PageIndex{5}\)), סרטן הכבד הנגרם על ידי נגיף הפטיטיס B, לוקמיה של תאי T ומספר סוגים של לימפומה.

המיקרוגרף מראה וירוס איקוסהדרלי עם גליקופרוטאינים הבולטים מהקפסיד שלו. — איור\(\PageIndex{5}\): ל- HPV, או וירוס הפפילומה האנושי, יש קפסיד איקוסהדרלי עירום הנראה במיקרוגרף אלקטרוני העברה זה וגנום DNA דו-גדילי המשולב ב- DNA המארח. הנגיף המועבר מינית הוא אונקוגני ויכול להוביל לסרטן צוואר הרחם. (אשראי: שינוי עבודה על ידי NCI, NIH; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

קישור ללמידה

בקר באנימציות האינטראקטיביות המציגות את השלבים השונים של מחזורי ההעתקה של וירוסים של בעלי חיים ולחץ על קישורי האנימציה של פלאש.

וירוסים צמחיים

וירוסים צמחיים, כמו וירוסים אחרים, מכילים ליבה של DNA או RNA. כבר למדת על אחד מאלה, נגיף פסיפס הטבק. מכיוון שלוירוסים צמחיים יש דופן תא כדי להגן על התאים שלהם, וירוסים אלה אינם משתמשים באנדוציטוזה בתיווך קולטן כדי להיכנס לתאי מארח כפי שניתן לראות בנגיפים של בעלי חיים. כדי שנגיפי צמחים רבים יועברו מצמח לצמח, חייב להיגרם נזק לחלק מתאי הצמחים כדי לאפשר לנגיף להיכנס למארח חדש. נזק זה נגרם לעתים קרובות על ידי מזג אוויר, חרקים, בעלי חיים, אש או פעילויות אנושיות כמו חקלאות או גינון. בנוסף, צאצאי צמחים עשויים לרשת מחלות ויראליות מצמחי האם. וירוסים צמחיים יכולים להיות מועברים על ידי מגוון וקטורים, באמצעות מגע עם מוהל של צמח נגוע, על ידי אורגניזמים חיים כמו חרקים ונמטודות, ודרך אבקה. כאשר וירוסים של צמחים מועברים בין צמחים שונים, זה ידוע כהעברה אופקית, וכאשר הם עוברים בירושה מהורה, זה נקרא העברה אנכית.

תסמינים של מחלות נגיפיות משתנים בהתאם לנגיף ולמארח שלו (טבלה\(\PageIndex{1}\)). תסמין נפוץ אחד הוא היפרפלזיה, התפשטות לא תקינה של תאים הגורמת להופעת גידולים צמחיים המכונים גלים. נגיפים אחרים גורמים להיפופלזיה, או ירידה בצמיחת התאים, בעלים של צמחים, וגורמים להופעת אזורים דקים וצהובים. וירוסים אחרים משפיעים על הצמח על ידי הרג ישיר של תאי צמחים, תהליך המכונה נמק תאים. תסמינים נוספים של נגיפי צמחים כוללים עלים פגומים, פסים שחורים על גבעולי הצמחים, שינוי בצמיחה של גבעולים, עלים או פירות וכתמי טבעת, שהם אזורים מעגליים או ליניאריים של שינוי צבע המצויים בעלה.

טבלה\(\PageIndex{1}\): כמה תסמינים נפוצים של מחלות ויראליות צמחיות
סימפטום	מופיע כ
היפרפלזיה	גלים (גידולים)
היפופלזיה	כתמים דקים וצהובים על עלים
נמק תאים	גבעולים, עלים או פירות מתים ומושחרים
דפוסי גדילה לא תקינים	גבעולים, עלים או פירות פגומים
שינוי צבע	קווים צהובים, אדומים או שחורים, או טבעות בגבעולים, עלים או פירות

נגיפי צמחים עלולים לשבש קשות את צמיחת היבול והתפתחותו, ולהשפיע באופן משמעותי על אספקת המזון שלנו. הם אחראים לאיכות וכמות יבול ירודה ברחבי העולם, ויכולים להביא להפסדים כלכליים עצומים מדי שנה. וירוסים אחרים עלולים לפגוע בצמחים המשמשים בגינון. כמה וירוסים שמדביקים צמחי מזון חקלאיים כוללים את שם הצמח שהם מדביקים, כגון נגיף נבול עגבניות, נגיף פסיפס נפוץ שעועית ונגיף פסיפס מלפפון. בצמחים המשמשים לגינון, שניים מהנגיפים הנפוצים ביותר הם כתם טבעת אדמונית ונגיף פסיפס ורדים. יש הרבה יותר מדי וירוסים צמחיים מכדי לדון בכל אחד מהם בפירוט, אך תסמינים של נגיף פסיפס נפוץ שעועית גורמים לירידה בייצור שעועית ולצמחים מעוכבים ולא פרודוקטיביים. בשושנת הנוי, מחלת פסיפס הוורדים גורמת לקווים צהובים גליים וכתמים צבעוניים על עלי הצמח.

סיכום

שכפול ויראלי בתוך תא חי מייצר תמיד שינויים בתא, לפעמים גורם למוות של תאים ולעיתים הורג לאט את התאים הנגועים. ישנם שישה שלבים בסיסיים במחזור שכפול הנגיף: התקשרות, חדירה, ביטול ציפוי, שכפול, הרכבה ושחרור. זיהום ויראלי עשוי להיות פרודוקטיבי, וכתוצאה מכך וירוסים חדשים, או לא פרודוקטיבי, מה שאומר שהנגיף נשאר בתוך התא מבלי לייצר וירוסים חדשים. בקטריופאגים הם נגיפים המדביקים חיידקים. יש להם שני אופני שכפול שונים: המחזור הליטי, שבו הנגיף משתכפל ופורץ החוצה מהחיידקים, והמחזור הליזוגני, הכולל שילוב הגנום הנגיפי בגנום המארח החיידקי. וירוסים של בעלי חיים גורמים למגוון זיהומים, כאשר חלקם גורמים לתסמינים כרוניים (הפטיטיס C), חלקם תסמינים לסירוגין (וירוסים סמויים כגון נגיף הרפס סימפלקס 1) ואחרים הגורמים למעט מאוד תסמינים, אם בכלל (נגיפי הרפס אנושיים 6 ו -7). לנגיפים אונקוגניים בבעלי חיים יש את היכולת לגרום לסרטן על ידי הפרעה לוויסות מחזור התא המארח. וירוסים של צמחים אחראים לנזק כלכלי משמעותי הן בחקלאות והן בצמחים המשמשים לקישוט.

רשימת מילים

מחלה חריפה: מחלה שבה הסימפטומים עולים ויורדים תוך פרק זמן קצר

מחלה אסימפטומטית: מחלה בה אין תסמינים והאדם אינו מודע להידבק אלא אם כן מבוצעות בדיקות מעבדה

AZT: תרופה נגד HIV המעכבת את האנזים הנגיפי טרנסקריפטאז הפוך

בקטריופאג: וירוס שמדביק חיידקים

ניצני: שיטת יציאה מהתא המשמשת בנגיפים מסוימים של בעלי חיים, שבהם נגיפים עוזבים את התא בנפרד על ידי לכידת חלק מממברנת הפלזמה המארחת

נמק תאים: מוות של תאים

זיהום כרוני: מתאר מתי הנגיף נמשך בגוף במשך תקופה ארוכה

ציטופתי: גרימת נזק לתאים

היתוך: שיטת כניסה על ידי כמה וירוסים עטופים, כאשר המעטפת הנגיפית מתמזגת עם קרום הפלזמה של התא המארח

מרה: מראה של גידול צמחי

שידור אופקי: העברת מחלה מהורה לצאצאים

היפרפלזיה: גידול וחלוקה של תאים גבוהים באופן חריג

היפופלזיה: צמיחת תאים נמוכה באופן חריג וחלוקה

סימפטום לסירוגין: סימפטום המתרחש מעת לעת

חביון: וירוס שנשאר בגוף במשך תקופה ארוכה של זמן אבל רק גורם לתסמינים לסירוגין

תמוגה: התפוצצות של תא

מחזור ליטי: סוג שכפול הנגיף שבו וירוסים משתחררים באמצעות תמוגה, או התפוצצות, של התא

מחזור ליזוגני: סוג שכפול הנגיף שבו הגנום הנגיפי משולב בגנום של התא המארח

וירוס אונקוגני: וירוס שיש לו את היכולת לגרום לסרטן

מתירני: סוג תא המסוגל לתמוך בשכפול פרודוקטיבי של וירוס

פרודוקטיבי: זיהום ויראלי שמוביל לייצור של virions חדשים

נבואה: DNA הפאג המשולב בגנום התא המארח

שידור אנכי: העברת מחלות בין אנשים שאינם קשורים