נגיף

נגיף (וירוס) הוא חלקיק תת-מיקרוסקופי שיכול להדביק תאים. הוא מכיל חומר תורשתי, DNA או RNA, וחלבונים נלווים. הנגיפים לא מתרבים לבד; הם זקוקים לתא פונדקאי, אותו תא חי שבו הם משתמשים כדי לייצר העתקים שלהם.

המילה "וירוס" מקורה בלטינית ופירושה המקורי "רעל". המילה העברית "נגיף" נגזרה מהמילה "מגפה".

בסוף המאה ה־19 נבחנו לראשונה גורמים זעירים שאינם חיידקים. דימיטרי איבנובסקי וגילויים שיבאו לתיאור נגיף מוזאיקת הטבק. מרטינוס ברייניק קבע שהגורם מתרבה בתאים. אחרי המצאת מיקרוסקופ האלקטרונים ב־1931 צולמו נגיפים בפעם הראשונה. בשנות ה־30 וה־40 פותחו שיטות לגידול נגיפים בביצי תרנגולת וברקמות בתרבית תאים. גילוי זה אפשר חיסונים רבים, ביניהם חיסון הפוליו של יונה סאלק. ב־1983 בודד צוות בראשות לוק מונטנייה את נגיף ה‑HIV.

נגיפים קיימים בכל מערכות החיים. מקורם לא ודאי כי הם אינם משאירים מאובנים. יש שלוש תאוריות עיקריות למקורם, ואפשר שנגיפים התפתחו יותר מפעם אחת. אנליזות מולקלולאריות (השוואת רצפי DNA/RNA) מסייעות להבין את הקשרים האבולוציוניים שלהם.

הוויריון הוא החלקיק הנגיפי החיצוני (כאשר הנגיף מחוץ לתא). הקפסיד הוא מעטפת חלבונית (חלבון שמקיף את ה‑גנום). חלק מהנגיפים עטופים בשכבת שומן נוספת שנקראת מעטפת. הנגיפים מגיעים בגדלים וצורות שונים. רובם קטנים מאוד, בדרך כלל 10, 300 ננומטר, ולכן רואים אותם רק במיקרוסקופ אלקטרונים.

הנגיף נצמד לתא, נכנס אליו, ומשתמש במנגנוני התא להעתיק את גנומו. שלבי המחזור הבסיסיים כוללים היקשרות, כניסה לתא, שחרור הגנום, שכפול, הרכבה ושחרור וויריונים חדשים. חלק מהנגיפים גורמים למחלה, וחלקם נשארים רדומים (תקופת חביון) ואז מתפרצים מאוחר יותר.

חומר התורשתי בנגיפים יכול להיות DNA או RNA. נגיפי DNA בדרך כלל משכפלים את הגנום בגרעין התא. נגיפי RNA משכפלים את הגנום בציטופלזמה (חלק התא שמחוץ לגרעין). יש RNA חד-גדילי חיובי ושלילי; נגיפי RNA משתמשים באנזים רפליקאז להעתקה.

רטרו-וירוסים הם נגיפים שמבצעים שעתוק לאחור: הם הופכים RNA ל‑DNA בעזרת האנזים רוורס טרנסקריפטאז. DNA זה יכול להשתלב בגנום של התא. HIV הוא דוגמה ידועה לרטרו-וירוס.

הוועדה הבינלאומית לטקסונומיה של נגיפים (ICTV) מגדירה רמות סיווג כמו סדרה, משפחה וסוג. בנוסף יש מיון בולטימור שמחלק את הנגיפים לפי סוג הגנום והאופן שבו הם מייצרים חלבונים. על פי מיון בולטימור יש שבע קבוצות עיקריות.

נגיפים תוקפים את כל סוגי היצורים החיים: חיידקים, צמחים, פטריות, בעלי חיים ובני אדם. יש גם בקטריופאג'ים, נגיפים שתוקפים חיידקים.

נגיפים גורמים למחלות שפוגעות בקלות, כמו הצטננות ואבעבועות רוח, וגם למחלות קשות כמו אבולה, כלבת ו‑HIV. דוגמאות נוספות הן שפעת, SARS וקורונה (COVID-19).

ההדבקה יכולה להיות אנכית (מהאם לתינוק) או אופקית (בין פרטים). העברה אופקית כוללת מגע מיני, רוק, אוכל ומים מזוהמים, נשימה או עקיצות יתושים. אפידמיולוגיה חוקרת כיצד הנגיף מתפשט ומנסה לעצור התפרצויות. אמצעים כוללים חיסונים, בידוד, תברואה וחיטוי.

מחלות נגיפיות שינו היסטוריות של אוכלוסיות. דוגמאות חשובות: אבעבועות שחורות באמריקה אחרי קולומבוס, המגפת השפעת של 1918, התפרצות SARS ב־2002, ומגפת הקורונה שהחלה ב־2019. מגפת ה‑HIV החלה במאה ה‑20 ונשאית עד היום.

כמה נגיפים יכולים להגביר את הסיכון לסרטנות. נגיפים כגון HPV (נגיף הפפילומה האנושי), HBV ו‑HCV (נגיפי כבד), EBV (אפשטיין־בר) ו‑HTLV‑1 קשורים לסוגים שונים של סרטן.

המערכת החיסונית נלחמת בנגיפים בעזרת אינטרפרון (חלבונים המופרשים בתגובה) ונוגדנים. חיסונים יציבים ומונעים מחלות רבות. אנטיביוטיקה אינה פועלת נגד נגיפים. פיתוח תרופות אנטי‑ויראליות קשה כי יש להבדיל בין הזיהום לתא המארח.

נגיפים הם כלים במחקר וברפואה. משתמשים בהם כנשאים להעברת גנים (גנטית) ובוירותרפיה, שימוש בנגיפים כדי לְהַרְסִי תאים סרטניים. בקטריופאג'ים משמשים בטיפולים נגד חיידקים עמידים. גם בננוטכנולוגיה משתמשים במבנה המדויק של נגיפים.

נגיף (וירוס) הוא חלקיק קטן מאוד. הוא יכול לגרום למחלה. נגיף לא יכול לחיות לבד. הוא צריך תא פונדקאי, כלומר תא ממנו הוא משתמש כדי להתרבות.

המילה "וירוס" בעברית באה מהמילה הלטינית שמשמעותה "רעל". "נגיף" קשור למילה "מגפה".

מדענים גילו נגיפים בסוף המאה ה‑19. המצאת מיקרוסקופ האלקטרונים אפשרה לראות אותם. בשנות ה‑50 פותחו דרכים לגדל נגיפים. ב־1983 גילו את ה‑HIV.

הוויריון הוא החלקיק החיצוני של הנגיף. הקפסיד הוא מעטפת חלבונית שמקיפה את הגנום. חלק מהנגיפים עטופים בשכבת שומן נוספת. הם קטנים מאוד, לכן רואים אותם רק במיקרוסקופ אלקטרונים.

נגיף נצמד לתא, נכנס לתוכו, משתמש במכונות של התא ומכפיל את עצמו. בסוף נוצרים ויריונים חדשים שיוצאים מהתא.

הגנום יכול להיות DNA (חומר תורשתי כמו בכמה יצורים) או RNA (עוד סוג של חומר תורשתי). יש גם נגיפים שמשתמשים בתהליך שנקרא "שעתוק לאחור". זה אומר שהנגיף הופך RNA ל‑DNA.

נגיפים תוקפים חיות, צמחים וחיידקים. הם גורמים למחלות כמו שפעת, אבעבועות רוח ו‑COVID‑19. יש נגיפים מסוכנים כמו HIV.

חיסונים עוזרים לגוף להילחם בנגיפים. חיטוי, רחיצת ידיים ובידוד עוזרים לעצור התפשטות. אנטיביוטיקה לא עובדת נגד נגיפים.

אנשים משתמשים בנגיפים למחקר ולרפואה. משתמשים בהם להעביר גנים ולנסות לטפל בסרטן. יש גם נגיפים שתוקפים חיידקים.