تسمية وتصنيف الفيروسات النباتية Nomenclature and classification

التسمية والتصنيف من الأشياء الملازمة لدراسة المسببات المرضية المختلفة سواء كانت فطرية أو بكتيرية أو فيروسية أو غير ذلك، ونتيجة للتطور التاريخي نجد أن التسمية والتصنيف في حالة الفطر والبكتريا قد قطعا شوطا كبيرا أما في حالة الفيروسات فان الوضع يختلف إلى حد ما، وللأسف فإن غياب أساس تقسيمي للتسمية الفيروسات أدى إلى كثير من الخلط وسبب كثيرا من التناقضات في الأبحاث المنشورة، فكثيرا ما أطلق على نفس الفيروس أسماء مختلفة، كما أن نفس الاسم أحيانا ما أطلق على فيروسات مختلفة.

عموما فإن عديد من المحاولات قد بذلت في الماضي من أجل التوصل إلى أنسب الطرق للتسمية والتصنيف، ويصعب ذكرها كلها تفصيليا ولذلك سنتعرض فيما يلى لبعضها باختصار.

ابسط الطرق التي استخدمت في تسمية الفيروسات تقوم على أساس الأعراض المرضية المميزة والتي تسببها الفيروسات على عائلها الأساسي مضافا إليها كلمة فيروس ( virus ) للحصول على اسم الفيروس المسبب أو كلمة مرض للحصول على اسم المرض الناشئ، فمثلا الفيروس المسبب لمرض الموزايك في الدخان يسمى فيروس موزايك الدخان tobacco mosaic virus وهذا الاسم يتكون من العائل الأساسي ( tobacco ) والعرض المميز (mosaic) مضافا اليهما كلمة فيروس ( virus ) ويكون المرض الناشئ هو tobacco mosaic disease وقياسا على ذلك فان مرض التفاف الأوراق في البطاطس potato leaf roll disease يسببه potato leaf roll virus ومرض البقع الحلقية في الكريز cherry ringspot disease يسببه cherry ringspot virus وهكذا، وبالرغم من أن هذه التسمية هي المستعملة على نطاق واسع إلا أنها ليست بالطريقة الدقيقة لما يلي:-

* الأعراض المرضية التي يعطيها فيروس معين على نبات معين قد تختلف نتيجة لتغير العوامل البيئية.

* العديد من الفيروسات لها سلالات عديدة. وبالتالي فقد تختلف الأعراض الناتجة على نفس النبات نتيجة للإصابة بسلالات مختلفة لنفس الفيروس.

* تختلف الأعراض التي يعطيها نفس الفيروس على العوائل المختلفة.

* الفيروسات المختلفة قد تسبب أعراضا متشابهة على نفس النبات.

* بعض الأعراض قد تنشأ عن إصابة النبات بخليط من فيروسات ليست بينها أية صلة.

هناك طريقة أخرى وهي الترقيم numbering وقد استخدمها جونسون Johnson عام ۱۹۲۷ وذلك بإضافة كلمة virus إلى الاسم العامي لجنس العائل الأساسي متبوعا برقم يدل على ترتيب اكتشاف الفيروس فمثلا فيروس موزايك الدخان كان هو أول فيروس اكتشف على الدخان ولذلك أسماء 1Tobacco virus

وفي عام ۱۹۳۰ انبثقت من المؤتمر الدولي للنبات الذي عقد في كمبردج لبحث مشكاة تسمية الفيروسات. لجنة برئاسة James Johnson وهذه تقدمت بتقرير في عام 1935 مقترحه فيه نظاما للتسمية لا يختلف كثيرا عن النظام الذي اقترحه Johnson من قبل إلا أنها أضافت اليه ما يعبر عن السلالات وتحت السلالات وتعطي حروفا كبيرة للسلالات أنها تحت السلالات، فيعطى لها حروفا صغيرة فمثلا فيروس موزايك الخيار cucumber mosaic virus أصبح اسمه 1Cucumber virus أما سلالة هذا الفيروس التي تعطي تبرقش أصفر فقد اطلق عليها Cucumber virus IB وتحت سلالات هذه السلالة يطلق عليها  IBa, IBb , IBc وهكذا. وقد قام Smith عام ۱۹۳۷ بعمل بعض التعديلات محاولا توسيع نظام Johnson حتى يمكن استخدامه لكل الفيروسات النباتية التي كانت معروفة في ذلك الوقت مستخدما الاسم اللاتيني لجنس العائل وبذلك يكون فيروس موزايك الدخان هو Nicotiana virus1 وفيروس موزايك الخيار هو Cucumis virus1 ولقد تضاءلت قيمة هذا النظام في التسمية وأصبح غير عمليا بازدياد عدد الفيروسات التي تصيب جنس نباتيا واحدا وخاصة تلك الأجناس التي تصاب بالعشرات من الفيروسات المختلفة مثل البطاطس والدخان.

استخدم Smith عام ۱۹۳۱ الحروف الهجائية للتعبير عن فيروسين من فيروسات البطاطس وأطلق عليها X, Y وتبعه في ذلك آخرون في تسمية الفيروسات التي اكتشفت على البطاطس.

جرت بعض المحاولات لتسمية الفيروسات والعائل الأساسي بأسماء لاتينية مع إضافة بعض صفات الفيروس الممكنة فمثلا فيروس موزايك الدخان أطلق عليه اسم Nicotiana virus altathermus ولقد أعطاه Bennett عام 1939 هذا الاسم بناء على تحمله لدرجات الحرارة المرتفعة.

اقترح أيضا نظام التسمية اللاتينية المزدوجة Latin binomial system على غرار مشابه لتلك التي اتبعها لينيس والتي يتكون فيها اسم الكائن من مقطعين على الأقل، يعبر الأول منها عن الجنس والثاني عن النوع ولقد قام Holmes في الفترة من عام ۱۹۳۹ إلى 1948 بمحاولات لتطبيق هذا النظام في التسمية والتصنيف وقد اعتمد في التسمية على وصف الأعراض التي يحدثها الفيروس في النبات المصاب فمثلا توضع الفيروسات التي تسبب موزايك تحت المجموعة Marmor ويصبح اسم فيروس موزايك الدخان هو Marmor tabaci ، كما توضع الفيروسات التي تسبب بقعة حلقية تحت المجموعة Annulus ويصبح اسم فيروس البقعة الحلقية في الدخان هو tabaci Annulus, وهكذا، إلا أن هذا النظام في التسمية والتصنيف لم يستخدم على نطاق واسع حيث أن الأساس فيه يعتمد على أعراض الإصابة التي تتأثر وتتباين نتيجة لعوامل عديدة كما سبق، ويجب أن لا تعطى أهمية كبيرة للأعراض عند تسمية الفيروس كما يجب عند تصنيف الفيروسات أن يكون الاساس هو صفات الفيروس نفسه بصرف النظر عن العائل، وقد قامت عدة محاولات للتصنيف ولكنها لم تراعى ذلك، ولقد وضع Brandes and Bercks عام 1965 ذلك في الاعتبار وصفا الفيروسات النباتية العصرية مستخدمين الصفات المورفولوحية والعلاقات السيرلوجية وقسمت هذه الفيروسات إلى مجاميع مختلفة مستخدمين اسم احد الفيروسات المعروفة والمدروسة جيدة التعبير عن كل مجموعة كما يلى:

1- Tobacco rattle virus group.

2- Tobacco mosaic virus group.

 3- Potato virus X group.

 4- Potato virus S group.

  5- Potato virus Y group.

6- Beet yellows virus group.

وفي الوقت الحالي يوجد نظامين للتسمية والتصنيف أولها يقوم على أساس التسمية اللاتينية المزدوجة في حين أن الآخر لا يقوم عليها.

النظام الاول:

وقد اتبعه Lwoff at al عام 1962، وقد أخذت به اللجان العلمية المتخصصة، مع اجراء بعض التعديلات به ، وعموما فانه يقوم على أساس تركيب الجزيء الفيروسي virion وهناك أربعة خصائص ضرورية لذلك وهي:

1- المادة الوراثية Genetic material

وهي أما DNA أوRNA .

2- نوع تماثل أو سيميترية الفيروس Symmetry of the virus

وتكون حلزونية helical أو مكعبة cubical أو ذات نوعين من التماثل binal ( وهذه تستخدم في حالة البكتريوفاجات التي لها تركيبين يختلفان في السيميتريه وهما الراس والذيل).

3- النيوكليو كابسيد Nucleocapsid

وهو أما عاري naked أو محاط بغشاء enveloped.

4- قطر النيوكليو كابسيد للفيريونات الحلزونية أو عدد الكابسومیرات في حالة الفيريونات المكعبة.

وبناء على ذلك فان الفيروسات الحيوانية والبكتيرية توضع في قبيلة واحدة phylum يطلق عليها اسم vira وتقسم القبيلة إلى تحت قبائل subphyla (اقترح فيما بعد استخدام divisions) وصفوف classes ورتب orders وعائلات families وأجناس genera وأنواع species.

قبيلة Vira تنقسم إلى قسمين (وذلك بناءا على نوع المادة الوراثية في الجزيء الفيروسي) هما:

1- Division Deoxyvira

وتحتوى فيروساتها على DNA.

2- Division Ribovira

وتحتوى فيروساتها على RNA.

يقسم القسم إلى صفوف وذلك بناءا على سيميتريه النيوكليوكابسيد nucleccapsid كما يلي:-

وتقسيم الصفوف إلى رتب ( بناءا على ما إذا كان النيوكليوابسيد عاري او محاط بغطاء) تنتهي بالمقطع virales ، وكمثال للتوضيح فان الصف Ribohelica يقسم إلى رتبتين الأولى تتميز بان جزيئاتها الفيروسية عارية وهي رتبة Rhabdovirales ، في حين أن الثانية تتميز بوجود غشاء خارجي حول الجريء الفيروسي وهي رتبة Sagovirales.

تقسيم الرتبة إلى تحت رتب suborders (على اساس ما إذا كان الجزيء الفيروسي صلب rigid أو قابل للانثناء flexuous) تنتهي بالمقطع viridales ، فمثلا رتبة Rhabdovirales تشمل تحت رتبتين: الأولى تتميز بان أفرادها ذات جزيئات صلة وهي تحت رتبة Rigidoviridales ، أما الثانية فان أفرادها ذات جزيئات قابلة للانثناء وهي تحت رتبة Flexiviridales .

وتقسم تحت الرتبة إلى عائلات families ( بناءاً على قطر النيوكليوكابسید في حالة الفيروسات العصوية أو بناءا على عدد الكابسوميرات في حالة الفيروسات المكعبة) تنتهي بالمقطع viridae ، فمثلا تحت رتبة Rigidoviridales تقسم إلى عائلات وهي Dolichoviridae وأقطار أفرادها ۱۲۰-۱۳۰ انجستروم، Protoviridae وأقطار أفرادها 150 انجستروم، و Pachriridae وأقطار أفرادها ۲۰ انجستروم .

ويشتق اسم العائلة من اسم الجنس المثالي لها والجنس ( genus ) ينتهي بالمقطع virus ، فمثلا عائلة Protoviridae تضم الجنس Protovirus وهو الجنس الذي يتبعه فيروس موزايك الدخان والنوع ( species ) الذي يتبعه هذا الفيروس هو tabaci ، وبالتالي فان انتماء فيروس موزايك الدخان إلى القبيلة vira يكون ما يلي:

Phylum : vira                                      

Division : Ribovira                          

Class: Ribohelica                        

Order : Rhabdovirales             

Suborder : Rigidoviridales    

Family : Protoviridae        

Genus : Protovirus       

Specios : tabaci      

النظام الثاني:

وهو لا يقوم على أساس التسمية اللاتينية ولكنه يقوم على الأسس التي اقترحها Adanson عام 1757 لتصنيف الكائنات المختلفة وذلك بناء على مجموع صفاتها العامة، قياسا على ذلك فان الفيروسات تأخذ اسما عاميا متبوعا مجموعة من الرموز التي تعبر عن الصفات المختلفة لها. ولقد اتبع Gibbs عام 1968 نظاما يتكون في مجموعه من 4 ازواج من الصفات التي في مجموعها تعطي المميزات الأساسية للفيروس، فمثلا بالنسبة لفيروس موزايك الدخان تكون كالتالي:

Tobacco mosaic virus : R / 1 , 2 / 5 , E / E , S / *

الأربعة أزواج من الرموز تعني ما يلي:

الزوج الأول:

نوع الحامض النووي / عدد أذرع أو خيوط الحامض النووي

Type of nucleic acid / Strandedness of nucleic acid

ويستخدم الحرفين R , D للتعبير عن RNA ، DNA على التوالي ، ويستخدم الرقم 1, 2 للتعبير عن الحامض النووي الأحادي والثنائي الخيط على التوالي.

الزوج الثاني:

الوزن الجزيئي للحامض النووي بالمليون / النسبة المئوية للحامض النووي في الجزيء الفيروسي المعدي.

الزوج الثالث:

شكل الجزيء الفيروسي / شكل النيوكليوكابسید.

ويستخدم الحرف s للتعبير عن الشكل الكروي ( spherical ) ويستخدم الحرف E للتعبير عن الشكل المتطاول ( elongated ) ذو الجوانب المتوازية والنهايات الغير دائرية ويستخدم الحرف U للتعبير عن الشكل المتطاول ذو الجوانب المتوازية والنهاية أو النهايات الدائرية، بينما يستخدم الحرف x للتعبير عن الشكل المعقد أو الشكل الذي يخالف ما سبق وصفه.

الزوج الرابع:

نوع العائل / نوع الناقل

بالنسبة لنوع العائل فيستعمل للتعبير عنه الحروف التالية:

B = bacterium, F - fungus ,  A- actinomycete

V = vertebrate S = seed plant,,  I = invertebrate

بالنسبة لنوع الناقل تستعمل الحروف التالية:

AC = mite and tick (Acarina, Arachnida)

Al = whitefly (Aloyrodidas, Hemiptera, Insecta)

C

AP = aphid (Aphididae, Hemiptera. Insecta)

AU = leaf, plant, or tree - hopper (Auchonorrhyncha

Hemiptora )

Cc = mealybug (Coccidae, Ilamiptera)

 CI = beetle (Coleoptera , Insecta ), Di = fly and mosquits

(Diptera, Insecta , Fu = fungus (Chytridiales and Plasmodiophorales, Fungi ); Gy = mirid, piesmid, or tingid bug ( Gymnocerate, Haniptera), Ne - nematode ( Nematoda ); Ps = psylla ( Psyllidae, Hemiptera));

Si = flea (Siphon aptem, Insecta), Th = thrips (Thysanoptera Insecta). Ve - vectoIs known but none of above

وبالنسبة لأي صفة غير معلومة في أي من هذه الأزواج الأربعة فانه فانه يستخدم الرمز *. أما إذا كانت الصفة غير مؤكدة أو مشكوك فيها فأنها توضع يستخدم الرمز بين قوسين ( ).

يفضل بعض العلماء استخدام عديد من الصفات تبلغ حولي 50 صفة لكل فيروس وتوضع تلك الصفات تحت عناوين أو رؤوس محددة مثل السلوك في العوائل: العلاقة بالناقلات: صفات الجزيء : مكونات الجزيء (حامض نووي وبروتين). بناءا على ذلك فان الفيروسات وضعت في مجاميع تشمل كل منها عدد من الفيروسات التي تتشابه فيما بينها في الخواص الأساسية للمجموعة ومن أمثلة هذه المجاميع ما يلى:

: Tobravirus group

والفيروس الممثل لها هو  tobacco rattle virus

: Tobamovirus group

والفيروس الممثل لها هو  tobacco mosaic virus

: Potexvirus group

والفيروس الممثل لها هو Potato virus X

: Calavirus group

والفيروس الممثل لها هو Carnation latont virus

وعموما فما زال هناك عديد من المشاكل بالنسبة للتسمية والتقسيم، فاستخدام النظام الذي يقوم على أساس التسمية المزدوجة اللاتينية ما زال بدون فاعليه إلى الآن نظرا لعدم الإلمام بكل التفاصيل اللازمة عن الفيروسات. كذلك فان النظام المكمل له والخاص بالتقسيم المبني على الصفات المختلفة السابق ذكرها للفيروسات يكون مفيدة جدا إذا ما أمكن استكماله ووضعه في حيز التنفيذ، ولكن للأسف فانه نظرا لأن كل الصفات اللازمة غير معروفة إلا لعدد محدود من الفيروسات لذلك فانه من المحتمل أن يمر وقت طويل قبل وضع التقسيم الملائم لجميع او معظم الفيروسات. إلى أن يتم ذلك ، فان تقسيم تلك الفيروسات التي لا يعرف لها كل خواصها اللازمة سيبقي على أساس الاعراض وبعض الصفات التي يمكن أن يقال عنها أنها غير مرضية ولكنها مفيدة من ناحية الأغراض العلمية.