❶ RNA探針的分類
幾種常見RNA探針及其特點:
RNA探針是指帶有標記的能與組織內相對應的核苷酸序列互補結合的一段單鏈cDNA或cRNA分子。根據在RNA雜交中所使用的探針依其來源可分為三種:即特異性cDNA、cRNA探針和人工合成寡核苷酸探針。 cRNA探針:是以cDNA為模板,通過體外轉錄而獲得的。因為它是一種單鏈探針,因此也避免了應用雙鏈cDNA探針做雜交反應時存在的兩條之間的復性問題。cRNA與RNA之間形成的雜交體要比cDNA-RNA雜交體穩定。cRNA-RNA之間形成的雜交體不受RNA酶的影響。因此雜交反應後可用RNA酶處理,以除去未結合的探針。由於cRNA探針具有以上這些優點,cRNA探針的雜交飽和水平又比雙鏈DNA探針高出8倍,因此在原位雜交中應用廣泛。cRNA探針的缺點是:探針的制備過程比較復雜,需要較好的分子生物學實驗設備,它對RNA酶敏感,易受破壞,操作中要謹防RNA酶污染。 單鏈cDNA探針:由於cDNA中不存在內含子及其它高度重復序列,又克服了雙鏈cDNA探針在雜交反應中兩條鏈之間復性的缺點,從而提高了雜交反應的敏感性。但由於單鏈cDNA探針的制備比較困難,在RNA原位雜交中已很少見有應用。 寡核苷酸探針:人工合成的寡核苷探針是以核苷酸為原料,通過DNA合成儀合成,避免了真核細胞中存在的高度重復序列帶來的不利影響。由於大多數寡核苷酸序列較短,不需要純化,組織穿透性極好。根椐目的基因的特異性序列設計的探針,特異性較強。合成的寡核苷酸探針的缺點是:探針長度必須適宜,探針太長可造成內部錯誤配對雜交,探針太短可形成非特異性結合。它與mRNA形成的雜交體不如cRNA-RNA雜交體穩定,再則探針較短,所攜帶的標記物少,敏感性較低。 值得一提的是,通過改變外源基因的插入方向或選用不同的RNA聚合酶,可以控制RNA的轉錄方向,即以哪條DNA鏈以模板轉錄RNA。這種可以得到同義RNA探針(與mRNA同序列)和反義RNA探針(與mRNA互補),反義RNA又稱cRNA,除可用於反義核酸研究外,還可用於檢測mRNA的表達水平。在這種情況下,因為探針和靶序列均為單鏈,所以雜交的效率要比DNA-DNA雜交高幾個數量級。RNA探針除可用於檢測DNA和mRNA外,還有一個重要用途,在研究基因表達時,常常需要觀察該基因的轉錄狀況。在原核表達系統中外源基因不僅進行正向轉錄,有時還存在反向轉錄(即生成反義RNA),這種現象往往是外源基因表達不高的重要原因。另外,在真核系統,某些基因也存在反向轉錄,產生反義RNA,參與自身表達的調控。在這些情況下,要准確測定正向和反向轉錄水平就不能用雙鏈DNA探針,而只能用RNA探針或單鏈DNA探針。
❷ spike RNA是什麼
RNA探針是一類很有前途的核酸探針,由於RNA是單鏈分子,所以它與靶序列的雜交反應效率極高。早期採用的RNA探針是細胞mRNA探針和病毒RNA探針,這些RNA是在細胞基因轉錄或病毒復制過程中得到標記的,標記效率往往不高,且受到多種因素的制約。這類RNA探針主要用於研究目的,而不是用於檢測。例如,在篩選逆轉錄病毒人類免疫缺陷病毒(HIV)的基因組DNA克隆時,因無DNA探針可利用,就利用HIV的全套標記mRNA作為探針,成功地篩選到多株HIV基因組DNA克隆。又如進行中的轉錄分析(nuclear run on transcrip-tion assay)時,在體外將細胞核分離出來,然後在α-32P-ATP的存在下進行轉錄,所合成mR-NA均摻入同位素而得到標記,此混合mRNA與固定於硝酸纖維素濾膜上的某一特定的基因的DNA進行雜交,便可反映出該基因的轉錄狀態,這是一種反向探針實驗技術。
近幾年體外轉錄技術不斷完善,已相繼建立了單向和雙向體外轉錄系統。該系統主要基於一類新型載體pSP和pGEM,這類載體在多克隆位點兩側分別帶有SP6啟動子和T7啟動子,在SP6RNA聚合酶或T7RNA聚合酶作用下可以進行RNA轉錄,如果在多克隆位點接頭中插入了外源DNA片段,則可以此DNA兩條鏈中的一條為模板轉錄生成RNA。這種體外轉錄反應效率很高,在1h內可合成近10μg的RNA產生,只要在底物中加入適量的放射性或生物素標記的NTP,則所合成的RNA可得到高效標記。該方法能有效地控制探針的長度並可提高標記物的利用率。
值得一提的是,通過改變外源基因的插入方向或選用不同的RNA聚合酶,可以控制RNA的轉錄方向,即以哪條DNA鏈以模板轉錄RNA。這種可以得到同義RNA探針(與mRNA同序列)和反義RNA探針(與mRNA互補),反義RNA又稱cRNA,除可用於反義核酸研究外,還可用於檢測mRNA的表達水平。在這種情況下,因為探針和靶序列均為單鏈,所以雜交的效率要比DNA-DNA雜交高幾個數量級。RNA探針除可用於檢測DNA和mRNA外,還有一個重要用途,在研究基因表達時,常常需要觀察該基因的轉錄狀況。在原核表達系統中外源基因不僅進行正向轉錄,有時還存在反向轉錄(即生成反義RNA),這種現象往往是外源基因表達不高的重要原因。另外,在真核系統,某些基因也存在反向轉錄,產生反義RNA,參與自身表達的調控。在這些情況下,要准確測定正向和反向轉錄水平就不能用雙鏈DNA探針,而只能用RNA探針或單鏈DNA探針。
❸ 高中生物選修3 專題1 中的mRNA問題
1、mRNA攜帶遺傳信息,在蛋白質合成時充當模板的RNA。 信使RNA
從脫氧核糖核酸(DNA)轉錄合成的帶有遺傳信息的一類單鏈核糖核酸(RNA)。它在核糖體上作為蛋白質合成的模板,決定肽鏈的氨基酸排列順序。
2、cDNA就是相對於mRNA而言的單鏈DNA。能與rna配對的單鏈dna
3、內含子:基因包含起控製作用的內含子和表達的外顯子。都是一段dna片段,只是內含子不表達而已。
你可能就是轉錄,翻譯這個過程沒弄懂吧????
首選要明白基因是控制性狀的,而性狀又是靠蛋白質來體現的。
轉錄和翻譯就是講怎麼由dna控制蛋白質的合成的。我簡單介紹下
1、轉錄:某基因單鏈根據鹼基配對原則合成一條rna,這條rna就是mrna(信使rna)
2、翻譯,mrna從核孔出去,到內質網上面有很多核糖體,它就與核糖體結合,然後,trna(轉運rna)就根據密碼子攜帶相應的氨基酸到核糖體上,這樣氨基酸連接起來就成肽鏈了。然後折疊就成蛋白質。(trna上的鹼基正好能跟mrna上的鹼基配對,mrna上的鹼基我們稱為密碼子,而trna的稱為反密碼子)
❹ crRNA的中文怎麼說
crRNA的全稱是CRISPR-derived RNA。CRISPR的意思是基因編輯技術,derived是衍生的,所以看字面意思應該是基因編輯衍生RNA,可能會更簡短,那我就不清楚了。
一英語的影響力
(1)從全世界來看,說英語的人數已經超過了任何語言的人數,10多個國家以英語為母語,45個國家的官方語言是英語,世界三分之一的人口(二十幾億)講英語。比如在日本,除了他們的本國母語——日語之外,英語是他們的第二語言,很多高層次的日本人以會說英語為榮。
(2)全世界75%的電視節目是英語,四分之三的郵件是用英語書寫,電腦鍵盤是英語鍵盤,任何一個會議敢號稱是國際會議,其會議工作語言一定要用英語,也是聯合國的正式工作語言。
二英語的學習方法
(1)對英語具有濃厚的興趣,英語學習差不多就「成功了一半」。有了興趣,就好比是「潤滑劑」,使發動機能夠正常地運轉,而人有了興趣,就無須外界的督促,就能夠如飢似渴地學個不停,這比天天受到外界的壓力,甚至「背水一戰」,要具備更多的積極意義。
(2)動力好比汽車的發動機,推動汽車的前進。對英語學習不感興趣,但是具備上面所提到的外在壓力,同樣能夠「臨陣磨槍,不快也光」。除了外在壓力,內在努力也是動力的一種表現,也是學習任何一門技能所「必備」的??沒有自身的努力,就很難學到任何技能。
❺ 病毒是什麼生物
病毒是一類個體微小,無完整細胞結構,含單一核酸(DNA或RNA)型,必須在活細內寄生並復制的非細胞型微生物。
「virus」一詞源於拉丁文,原指一種動物來源的毒素。病毒能增殖、遺傳和演化,因而具有生命最基本的特徵,但至今對它還沒有公認的定義。最初用來識別病毒的性狀,如個體微小、一般在光學顯微鏡下不能看到、可通過細菌所不能通過的濾器、在人工培養基上不能生長、具有致病性等,現仍有實用意義。但從本質上區分病毒和其他生物的特徵是:①含有單一種核酸(DNA或RNA)的基因組和蛋白質外殼,沒有細胞結構;②在感染細胞的同時或稍後釋放其核酸,然後以核酸復制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③嚴格的細胞內寄生性。病毒缺乏獨立的代謝能力,只能在活的宿主細胞中,利用細胞的生物合成機器來復制其核酸並合成由其核酸所編碼的蛋白,最後裝配成完整的、有感染性的病毒單位,即病毒粒。病毒粒是病毒從細胞到細胞或從宿主到宿主傳播的主要形式。
目前,病毒一詞的涵義可以是:指那些在化學組成和增殖方式是獨具特點的,只能在宿主細胞內進行復制的微生物或遺傳單位。它的特點是:只含有一種類型的核酸(DNA或RNA)作為遺傳信息的載體;不含有功能性核糖體或其它細胞器;RNA病毒,全部遺傳信息都在RNA上編碼,這種情況在生物學上是獨特的;體積比細菌小得多,僅含有少數幾種酶類;不能在無生命的培養基中增殖,必須依賴宿主細胞的代謝系統復制自身核酸,合成蛋白質並裝配成完整的病毒顆粒,或稱病毒體(完整的病毒顆粒是指成熟的病毒個體)。
病毒性質的兩重性;
一、病毒生命形式的兩重性
1、病毒存在的兩重性 病毒的生命活動很特殊,對細胞有絕對的依存性。其存在形式有二:一是細胞外形式,一是細胞內形式。存在於細胞外環境時,則不顯復制活性,但保持感染活性,是病毒體或病毒顆粒形式。進入細胞內則解體釋放出核酸分子(DNA或RNA),借細胞內環境的條件以獨特的生命活動體系進行復制,是為核酸分子形式。
2、病毒的結晶性與非結晶性 病毒可提純為結晶體。我們知道結晶體是一個化學概念,是很多無機化合物存在的一種形式,我們可以認為某些病毒有化學結晶型和生命活動型的兩種形式。
3、顆粒形式與基因形式 病毒以顆粒形式存在於細胞之外,此時,只具感染性。一旦感染細胞病毒解體而釋放出核酸基因組,然後才能進行復制和增殖,並產生新的子代病毒。有的病毒基因組整合於細胞基因組,隨細胞的繁殖而增殖,此時病毒即以基因形式增殖,而不是以顆粒形式增殖,這是病毒潛伏感染的一種方式。
二、病毒結構和功能的兩重性
1、標准病毒與缺陷病毒 在病毒的增殖過程中,由於其基因組因某種微環境因素的影響或轉錄過程的錯誤而發生突變,以致有裝配不全的病毒顆粒產生,稱為缺陷病毒,產生缺陷病毒的原親代病毒,則稱為標准病毒,缺陷病毒顆粒有干擾標准病繁殖的作用。
2、假病毒與真病毒 一種細胞有兩種病毒同時感染的情況,在增殖過程中,一種病毒可以穿上本身的外殼,這就是真病毒,是這種病毒的應有「面目」;如果一種病毒的核酸被以另一病毒編碼的外殼,則稱為假病毒,此時一種病毒的本來性質,被另一種病毒的性質所掩蓋。
3、雜種病毒和純種病毒 兩種病毒混合感染時,除了出現假型病毒外,還有可能出現病毒核酸重組的情況,即一種病毒顆粒之中,可含有兩種病毒的遺傳物質,此可稱為雜種病毒,折實病毒學中一個相當常見的現象。
三、病毒病理學的兩重性
1、病毒的致病性和非致病性 關於致病性和非致病性問題,是同宿主細胞相對二言的,在分子水平、細胞水平和機體水平,可能有不同的含義。在細胞水平有細胞病變作用,但在機體水平可能並不顯示臨床症狀,此可稱為亞臨床感染或不顯感染。
2、病毒感染的急性和慢性 病毒感染所致的臨床症狀有急、慢之分,有的病毒一般只表現急性感染而很少表現慢性感染;有的則既有急性過程,也有慢性過程。
目前對病毒的概念可以是:病毒是代謝上無活性,有感染性,而不一定有致病性的銀子,他們小於細胞,但大於大多數大分子,他們無例外地在生活細胞內繁殖,他們含有一個蛋白質或脂蛋白外殼和一種核酸,DNA或RNA,甚至只含有核酸而內有蛋白質,或只有蛋白質而沒有核酸,它們作為大分子似乎太復雜,作為生物體它們的生理和復制方式又千姿百態。Lwoff在「病毒的概念」一文中強調病毒的特殊性時指出,「病毒應該就是病毒,因為它們是病毒」。
病毒的形態
(1) 球狀病毒;(2)桿狀病毒;(3)磚形病毒;(4)有包膜的球狀病毒;(5)具有球狀頭部的病毒;(6)封於包含體內的昆蟲病毒。
病毒的大小
較大的病毒直徑為300-450納米,較小的病毒直徑僅為18-22納米
病毒的組成
病毒主要由核酸和蛋白質組成
病毒的復制過程叫做復制周期。其大致可分為連續的五個階段:吸附、侵入、脫殼、病毒大分子的合成、病毒的裝配與釋放
病毒的分類
國際病毒分類委員會(ICNV)第七次報告(1999),將所有已知的病毒根據核酸類型分為DNA病毒——單股DNA病毒,DNA病毒——雙股DNA病毒,DNA與RNA反轉錄病毒,RNA病毒——雙股RNA病毒,RNA病毒——單鏈、單股RNA病毒,裸露RNA病毒及類病毒等八大類群。此外,還增設亞病毒因子一類。這個報告認可的病毒約4000種,設有三個病毒目,64個病毒科,9個病毒亞科,233個病毒屬,其中29個病毒屬為獨立病毒屬。亞病毒因子類群,不設科和屬。包括衛星病毒和prion(傳染性蛋白質顆粒或朊病毒)。一些屬性不很明確的屬稱暫定病毒屬。
病毒在自然界分布廣泛,可感染細菌、真菌、植物、動物和人,常引起宿主發病。但在許多情況下,病毒也可與宿主共存而不引起明顯的疾病。
簡史
在發現病毒以前,人們早已開始不自覺地利用病毒為人類服務。中國在16世紀前後,就用天花患者膿瘡中的漿液給健康人接種而使之獲得免疫力。差不多同時,荷蘭的種植者用嫁接法使鬱金香感染病毒而開出美麗的碎色花朵;1796年E.琴納發明了牛痘苗;1885年L.路易斯·巴斯德首創了狂犬病疫苗。
1892年Д.И.伊萬諾夫斯基發現患煙草花葉病的煙葉汁通過阻留細菌的濾器後,仍保留其感染性;1898年M.W.拜耶林克再次發現了這一事實,並指出該病是一類與細菌不同的病原體所引起的。這是認識病毒的開端。以後相繼發現許多人類、植物和動物的疾病是由病毒引起的。1898年 F.A.J.勒夫勒和 P.伏羅施發現了牛的口蹄疫病毒;1915年F.W.特沃特和1917年F.埃雷爾分別發現了細菌病毒即噬菌體。
從30年代起開始探索病毒的理化性質,M.施萊辛格提純了噬菌體並指出它是由蛋白質和DNA構成的;1935年W.M.斯坦利獲得了煙草花葉病毒的結晶;1936年首次在電子顯微鏡下看到該病毒是一種桿狀顆粒。以後許多病毒相繼被提純,對他們的形態結構和化學組分進行了研究,為病毒分類提供了依據。
由於病毒的結構和組分簡單,有些病毒又易於培養和定量,因此從20世紀40年代以來,病毒始終是分子生物學研究的重要材料。30年代末,以M.德爾布呂克為代表的一派學者開始用大腸桿菌的T偶數噬菌體研究其復制和遺傳機制,奠定了分子遺傳學的基礎。70年代,研究重點逐漸轉向動物病毒。分子生物學發展中的重要進展,如DNA和 RNA是遺傳物質的確證,三聯體密碼學說的形成,核酸復制機制的闡明,遺傳信息流中心法則的提出,反轉錄酶、基因的重疊和不連續性等的發現,以至基因工程的興起和致癌理論的發展,幾乎無一不與病毒有關。一些蛋白質和核酸的一級結構分析,也常常是首先以病毒為材料研究完成的。反過來,分子生物學研究又促進了對病毒結構、復制和遺傳的認識,使病毒學發展成一門獨立的分支學科。
在實踐方面,病毒的研究對防治人類、植物和動物的病毒病作出了重要貢獻。病毒疫苗的發展,為控制人類疾病(如天花、黃熱病、脊髓灰質炎、麻疹等)和畜禽疾病(如牛瘟、豬瘟、雞新城疫等)提供了有效措施;由於綜合防治和抗病育種等措施的利用,有效地控制了馬鈴薯退化病、小麥土傳花葉病、白菜蕪菁花葉病等農作物病害;利用昆蟲病毒作為殺蟲劑的研究,也在大力開展並已進入實用階段。
培養和檢測
病毒研究的發展常常與病毒培養和檢測方法的進步有密切的關系,特別在脊椎動物病毒方面,小鼠和雞胚接種、組織培養、超速離心、凝膠電泳、電子顯微鏡和免疫測定等技術,對病毒學的發展具有深刻的影響。
噬菌體的培養和檢測方法最為簡單。將噬菌體接種到易感細菌的肉湯培養物中,經18~24小時後,混濁的培養物重新透明,此時細菌被裂解,大量噬菌體被釋放到肉湯中,再經除菌過濾,即為粗製噬菌體。為了測定其中噬菌體的數量,將粗製噬菌體稀釋到每一接種量含100個左右,與過量的細菌混合,然後鋪種於瓊脂平皿上,在溫箱中培養過夜,細菌繁殖成乳白色襯底,被噬菌體裂解的區域則在此襯底上表現為圓形的透明斑,稱為噬斑。噬斑數代表該接種量中有活力的噬菌體數量。如果挑出單個噬斑來培養,就能獲得由單個噬菌體所繁殖的後代,達到分離純化的目的。
動物病毒(見脊椎動物病毒)的培養可在自然宿主、實驗動物、雞胚或細胞培養中進行,以死亡、發病或病變等作為病毒繁殖的直接指標,或以血細胞凝集、抗原測定等作為間接指標。收獲發病動物的組織磨成懸液或有病變的細胞培養液,即為粗製病毒。測定活病毒數量可採用空斑法,其原理與噬斑法相同,但以易感的動物單層細胞代替細菌,在接種適當稀釋的病毒後,用含有培養液和中性紅的瓊脂覆蓋,使病毒感染局限在小面積內形成病變區,襯底的健康細胞被中性紅染成紅色,病變區不染色而顯示為空斑。
至今植物病毒的培養和檢測大都是在整株植物上進行的。從搗碎的病葉汁中制備病毒,常用枯斑法檢測。用手指蘸上混有金剛砂的稀釋病毒在植物葉片上軒輕磨擦,經一定時間後出現單個分開的圓形壞死或退綠斑點,稱為枯斑。
除了利用病毒的致病性定量檢測病毒外,還可應用物理方法,如在電子顯微鏡下計數病毒顆粒,或用紫外分光光度計測定提純病毒的蛋白和核酸量,這些方法所測得的數據包括了有感染性和無感染性的病毒粒。
應用電子顯微鏡不但能看清病毒粒的大小、形態,還可以分辨其表面的蛋白亞單位和內部的核殼等超微結構。
大小與形態
不同病毒的大小變動於20~450納米之間。最大的為痘病毒科,大小為(170~260)×(300~450)納米,最小的為雙聯病毒科,直徑18~20納米。
病毒的形態也是多樣的:球狀(包括二十面體),如脊髓灰質炎病毒和有包膜的如皰疹病毒;桿狀(包括棒狀),如煙草花葉病毒;絲狀,如甜菜黃花病毒;彈狀,如水皰性口炎病毒;復雜構型,如蝌蚪狀的T偶數噬菌體。有些病毒在細胞內呈自然晶體排列。
結構
最簡單的病毒中心是核酸,外麵包被著1層有規律地排列的蛋白亞單位,稱為衣殼。構成衣殼的形態亞單位稱為殼粒,由核酸和衣殼蛋白所構成的粒子稱為核殼。較復雜的病毒外邊還有由脂質和糖蛋白構成包膜。核殼按殼粒的排列方式不同而分為3種模式:二十面體對稱,如脊髓灰質炎病毒;螺旋對稱,如煙草花葉病毒;復合對稱,如 T偶數噬菌體。在脂質的包膜上還有1種或幾種糖蛋白,在形態上形成突起,如流感病毒的血凝素和神經氨酸酶。昆蟲病毒中有1類多角體病毒,其核殼被蛋白晶體所包被,形成多角形包涵體。
化學組成
核酸帶有遺傳密碼的病毒基因組。病毒依所含核酸種類不同可分為 DNA病毒和 RNA病毒。動物病毒或含DNA,或含RNA;植物病毒除少數組外大多為RNA病毒;噬菌體除少數科外大多為DNA病毒。
DNA或RNA可以是線型的或環狀的,可以是單鏈的或雙鏈的。RNA可以分節段或不分節段,單鏈RNA又分正鏈的和負鏈的。
在分節段的RNA植物病毒中,常見多分體基因組,即同一病毒的幾個RNA節段分別裝入衣殼中,形成大小不同的顆粒,有的分裝在兩種顆粒中稱二分體基因組,如豇豆花葉病毒;有的分裝在3種顆粒中稱三分體基因組,如黃瓜花葉病毒和雀麥花葉病毒。
通過遺傳學和生物化學方法,已查明一些病毒的基因圖譜。對MS2和ΦΧ174噬菌體。花椰菜花葉病毒、SV40和乙型肝炎病毒核酸的核苷酸序列,已全部查明。
①蛋白質 病毒的主要組分,依其功能可分為衣殼蛋白、膜蛋白、糖蛋白和內在酶4類。
衣殼蛋白包裹核酸形成保護性的外殼。簡單的病毒只有1種衣殼蛋白,較復雜的如腺病毒衣殼是由六鄰體、五鄰體和纖維3種蛋白構成的。在有包膜的病毒如流感和水皰性口炎病毒中,膜蛋白一方面與外層脂質相連結,另一方面又同內部的核殼相連結,起到維系病毒內外結構的作用。糖蛋白位於包膜表面,有的形成突起,如流感病毒的血凝素,能與細胞膜受體結合。病毒雖無完整的酶系統,但常含有一些特殊的酶,如流感病毒的神經氨酸酶和噬菌體的溶菌酶。此外,呼腸孤病毒科、彈狀病毒科、正粘病毒科和副粘病毒科病毒粒中含RNA多聚酶,反錄病毒科含反轉錄酶,均與核酸復制有關。目前已查明十幾種病毒蛋白的全氨基酸序列。
②脂質 存在於包膜中,包膜是在病毒成熟時從細胞質膜或核膜芽生獲得的,所以病毒脂質常具有宿主細胞脂質的特徵。用有機溶劑或去污劑破壞包膜脂質,可使病毒粒裂解。
③糖 除核酸中的戊糖外,病毒包膜還含有與蛋白或脂質結合的多糖。
煙草花葉病毒、流感病毒和枯草桿菌噬菌體的電子顯微鏡照片和結構模式圖(見植物病毒、正粘病毒科和細菌病毒)。
復 制
病毒復制指病毒粒入侵宿主細胞到最後細胞釋放子代毒粒的全過程,包括吸附、進入與脫殼、病毒早期基因表達、核酸復制、晚期基因表達、裝配和釋放等步驟。各步的細節因病毒而異。
吸附與進入
T4噬菌體先以其尾絲與大腸桿菌表面受體結合,隨後尾鞘收縮,裸露出的尾軸穿入細菌外壁,把頭部內儲存的DNA注射到細菌體內。動物病毒也是先與細胞受體結合,以後或是靠細胞的吞噬作用進入,或是病毒包膜與細胞質膜融合後使核殼進入。植物病毒則是通過傷口侵入或通過媒介昆蟲直接注入。一般情況下,病毒均須經脫殼,即脫去外被的蛋白質釋放核酸,才能進行下一步復制。
基因表達
將其核酸上的遺傳信息轉錄成信使核糖核酸(mRNA),然後再翻譯成蛋白質。一般在核酸復制以前的稱早期基因表達,所產生的早期蛋白質,有的是核酸復制所需的酶,有的能抑制細胞核酸和蛋白質的合成;在核酸復制開始以後的稱晚期基因表達,所產生的晚期蛋白質主要是構成毒粒的結構蛋白質。早期和晚期蛋白質中都包括一些對病毒復制起調控作用的蛋白質。
轉錄
因病毒核酸的類型而異,共有6種方式:雙鏈DNA(dsDNA)的病毒如 SV40,其轉錄方式與宿主細胞相同;含單鏈DNA(ssDNA)的病毒如小DNA病毒科,需要通過雙鏈階段後再轉錄出mRNA;含單鏈正鏈RNA(ss+RNA)的病毒如脊髓灰質炎病毒、煙草花葉病毒和Qβ噬菌體,其RNA可直接作為信使,利用宿主的蛋白質合成機器合成它所編碼的蛋白質;含單鏈負鏈RNA(ss-RNA)的病毒如水皰性口炎病毒和流感病毒,需先轉錄成互補的正鏈作為其mRNA,ssRNA的反錄病毒如雞肉瘤病毒和白血病病毒,需先經反轉錄成dsDNA而整含到宿主染色體中,於表達時再轉錄成mRNA,含dsRNA的呼腸孤病毒,則以保守型復制方式轉錄出與原來雙鏈中的正鏈相同的mRNA。
近年來發現有些病毒(如腺病毒和SV40)的基因是不連續的,有外顯子與內含子之分,轉錄後有剪接過程,把內含子剪除而把外顯子連接起來,才有mRNA的功能。多數病毒的mRNA還需經過其他加工,如在5′端加上「帽子」結構和在3′端加上多聚腺嘌呤核苷酸。
病毒基因轉錄所需酶的來源也不相同,如小DNA病毒科、乳多泡病毒科所需依賴於DNA的RNA多聚酶,都是利用宿主原有的酶;而彈狀病毒科、正粘病毒科、副粘病毒科和呼腸孤病毒科所需的依賴於RNA的RNA多聚酶,以及反錄病毒科所需的反轉錄酶,都是病毒粒自備的。
翻譯
不同病毒mRNA翻譯的方式是不同的。一般認為噬菌體的翻譯是多順反子的,如Qβ的RNA上有3個順反子(為單個肽鏈編碼的基因功能單位),可沿著1條mRNA獨立地翻譯出3種多肽。動物病毒的翻譯是單順反子的,即由其基因組轉錄成不同的mRNA,每種mRNA翻譯成一種多肽。分節段基因組病毒如流感病毒和呼腸孤病毒,每1節段RNA構成1個順反子,多分體基因組的植物病毒也是如此。脊髓灰質炎病毒的mRNA先被翻譯成1個分子量為20萬的巨肽,再經裂解成為衣殼蛋白和酶。
有些病毒如ΦΧ174,Qβ噬菌體和 SV40等,存在基因重疊現象,即按讀碼位相不同而從同一核苷酸序列可以表達出一種以上的蛋白質。這是病毒經濟地利用其有限的遺傳信息的1種方式。
核酸復制
DNA病毒按照經典的沃森-克里克鹼基配對方式進行 DNA復制。乳多泡病毒的環狀 DNA按「滾環」模式進行復制時,需要有核酸內切酶和連接酶參與。病毒RNA是通過半保留方式復制的,即以病毒RNA(vRNA)為模板,同時轉錄幾個互補鏈(cRNA),cRNA轉錄完成並脫落後,又以同樣方式再轉錄出新的vRNA。因此,在感染細胞中可以查出具有部分雙鏈結構而又拖著多條長短不同單鏈「尾巴」(正在合成中的互補鏈)的「復制中間體」。
病毒核酸復制所需酶的來源也各不相同。SV40DNA合成所需的酶都來自宿主。含RNA的Qβ噬菌體、小RNA病毒科和含ssRNA的植物病毒所需RNA多聚酶的某個亞基,可能由病毒基因編碼,而其他亞基來自宿主。皰疹病毒DNA復制所需的酶,部分地由病毒編碼,如DNA多聚酶和胸苷激酶,可能還有核苷酸還原酶。痘類病毒的獨立自主能力最強,甚至能在去核細胞中進行DNA復制,其基因組至少能為75種蛋白質編碼,包括DNA多聚酶、胸苷激酶、脫氧核糖核酸酶和聚核苷酸連接酶。
裝配與釋放
病毒核酸和結構蛋白是分別復制的,然後裝配成完整的病毒粒。最簡單的裝配方式(如煙草花葉病毒)是核酸與衣殼蛋白相互識別,由衣殼亞單位按一定方式圍繞RNA聚集而成,不藉助酶,也無需能量再生體系。許多二十面體病毒粒先聚集其衣殼,然後再裝入核酸。有包膜的病毒,在細胞內形成核完後轉移至被病毒修飾了的細胞核膜或質膜下面,以芽生方式釋放病毒粒。T4噬菌體則先分別裝配頭部、尾部和尾絲,最後組合成完整病毒粒,裂解細菌而釋放,其中有些步驟需酶的作用。
細胞水平上的感染類型和宿主反應
很早發現噬菌體感染有裂解性和溶源性之分。以大腸桿菌的λ噬菌體為例,裂解性感染於經歷上述復制周期後產生大量子代病毒粒而將細菌裂解;而溶源性感染時,噬菌體DNA環化並整合到大腸桿菌 DNA的特異性位點上,隨著細菌的分裂而傳給子代細菌,細菌不被裂解也不產生子代病毒粒。營養條件、紫外線或化學葯物都能使溶性源感染轉化為裂解性。動物的DNA病毒如 SV40、腺病毒、皰疹病毒等於感染敏感細胞(稱為容許細胞)後,形成裂解性感染,而於感染不大敏感的細胞(稱為不容許細胞)後,則形成轉化性感染。轉化性感染與溶源性感染相似,病毒DNA或其片段整合於細胞染色體上,並隨細胞分裂而傳給子代細胞,表達其部分基因(一般為早期基因),但不產生子代病毒粒,細胞也不死亡,但被轉化成類似於腫瘤細胞,可無限地傳代。另一方面,RNA腫瘤病毒(如雞肉瘤病毒)必須先將其RNA反轉錄成dsDNA並整合到細胞染色體上,才能進行復制,所以這種感染方式是獨特的,既是轉化性感染,又產生大量病毒粒。
宿主細胞對病毒感染的反應有4種:無明顯反應、細胞死亡、細胞增生後死亡和細胞轉化。例如,副粘病毒SV5在細胞培養中產生大量病毒而不引起明顯反應。多數病毒感染敏感細胞時,由於抑制了細胞核酸和蛋白質合成而引起細胞死亡。痘病毒感染時,先刺激細胞多次分裂然後死亡,造成痘皰病灶。DNA病毒和RNA腫瘤病毒則引起細胞轉化。
有些動物病毒於感染宿主細胞後,在胞核或細胞質內形成具有特殊染色特性的內含物,稱為包涵體,如痘病毒的細胞質內包涵體和皰疹病毒的胞核內包涵體。這些包涵體有的是由未成熟或成熟的病毒粒構成,有的是宿主細胞的反應產物,有的是兩者的混合物。有些昆蟲病毒的病毒粒包埋在蛋白基質中,形成包涵體如核型多角體病毒。
脊椎動物細胞感染病毒後的另一種反應是產生干擾素。干擾素是一種動物細胞編碼的蛋白,其基因平常處於不活動狀態,於病毒感染或經雙鏈RNA誘導後活化。干擾素有廣譜的抗病毒作用,但並不直接作用於病毒,其作用機制是通過與細胞膜結合,激活具有抗病毒作用的3種酶,阻斷了病毒mRNA的翻譯。干擾素在防止病毒擴散和疾病恢復中有一定作用,並有可能成為一種抗病毒葯物。
機體水平上的感染類型和宿主反應
高等動、植物感染病毒後,可表現為顯性感染和持續感染,動物病毒還可表現為隱性感染。隱性感染無臨床症狀,顯性感染表現為臨床疾病;在持續感染中,病毒在機體內長期存在。動物病毒的持續感染又分為潛伏感染、慢性感染和長程感染3類。潛伏感染如皰疹,平常無症狀也查不到病毒,但由於內外因素的刺激而復發時出現病毒;慢性感染如乙型肝炎,有或無症狀,但可查到病毒;長程感染限於少數病毒,如綿羊的 Maedi-visna(一種反錄病毒感染)可查到病毒;潛伏期和病程都很長,進行性發病直至死亡。
高等動物能對病毒感染產生特異性免疫反應。免疫反應分為體液免疫和細胞免疫兩類,體液免疫表現為由B細胞產生的抗體,其中包括能特異地滅活病毒的中和抗體。中和抗體在預防再感染中起主導作用。細胞免疫的主要表現是識別病毒抗原並發生反應的T淋巴細胞,在清除病毒和病毒感染細胞中起主導作用。
植物細胞對病毒常有過敏反應,細胞迅速死亡,形成枯斑,同時病毒復制也受到限制。另一種反應是產生一種很象干擾素的抗病毒因子,能保護未受感染的細胞。
致瘤作用
有一些病毒能誘發良性腫瘤,如痘病毒科的兔纖維瘤病毒、人傳染性軟疣病毒和乳多泡病毒科的乳頭瘤病毒;另有一些能誘發惡性腫瘤,按其核酸種類可分為DNA腫瘤病毒和RNA腫瘤病毒。DNA腫瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和皰疹病毒科的某些成員,從腫瘤細胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒編碼的蛋白,但一般沒有完整的病毒粒。RNA腫瘤病毒均屬反錄病毒科,包括雞和小鼠的白血病和肉瘤病毒,從腫瘤細胞中可查到病毒粒。這兩類病毒均能在體外轉化細胞。在人類腫瘤中,已證明EB病毒與伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切關系;最近,從一種T細胞白血病查到反錄病毒。此外,Ⅱ型皰疹病毒可能與宮頸癌病因有關,乙型肝炎病毒可能與肝癌病因有關。但是,病毒大概不是唯一的病因,環境和遺傳因素可能起協同作用。
起 源
對於病毒的起源曾有過種種推測;一種觀點認為病毒可能類似於最原始的生命;另一種認為病毒可能是從細菌退化而來,由於寄生性的高度發展而逐步喪失了獨立生活的能力,例如由腐生菌→寄生菌→細胞內寄生菌→支原體→立克次氏體→衣原體→大病毒→小病毒;還有一種則認為病毒可能是宿主細胞的產物。這些推測各有一定的依據,目前尚無定論。因此病毒在生物進化中的地位是未定的。但是,不論其原始起源如何,病毒一旦產生以後,同其他生物一樣,能通過變異和自然選擇而演化。
分 類
病毒分類命名的工作現由國際病毒分類委員會負責,已於 1971、1976、1979和 1982年發表過 4次報告。
1982年將資料較齊全而能分類的病毒劃分為7大群,分群的根據是基因組的核酸種類(DNA或 RNA)、類型(ds或ss)和有無包膜。7大群中包括59個科組:
dsDNA,有包膜 4科
dsDNA,無包膜 8科,1組
ssDNA,無包膜 3科,1組
dsRNA,有包膜 1科
dsRNA,無包膜 1科,4個可能科
ssRNA,有包膜 8科,1組
ssRNA,無包膜 4科,22組,1個可能組
如按宿主分類,則為:
細菌病毒 10科
真菌病毒 3個可能科
植物病毒 24組,1個可能組
無脊椎動物病毒 2科,1組
脊椎動物病毒 9科
無脊椎、脊椎動物共有的病毒有6科,即痘病毒科虹彩病毒科、小DNA病毒科、披膜病毒科、布尼亞病毒科和小RNA病毒科,以及一個可能科,即二節段雙鏈RNA病毒。
無脊椎、脊椎動物和植物共有的病毒有2科,即呼腸孤病毒科和彈狀病毒科。
病毒分類還處於初期階段,以後還會迅速發展和演變。目前對資料較齊全的動物病毒和噬菌體都已立為科,科名採用拉丁文;而植物病毒則只立組,組名多採用縮拼法,即將某科的典型代表病毒的普通名稱如Tobacco mo-saic virus縮拼為 Tobamo-virus。科下分亞科及屬,屬下即為各個病毒的普通名稱,目前尚未分種。
❻ 病毒是如何復制的
概述
是一類個體微小,無完整細胞結構,含單一核酸(DNA或RNA)型,必須在活細胞內寄生並復制的非細胞型微生物。
原指一種動物來源的毒素。「virus」一詞源於拉丁文。病毒能增殖、遺傳和演化,因而具有生命最基本的特徵。其主要特點是:①含有單一種核酸(DNA或RNA)的基因組和蛋白質外殼,沒有細胞結構;②在感染細胞的同時或稍後釋放其核酸,然後以核酸復制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③嚴格的細胞內寄生性。
病毒的形態
(1) 球狀病毒;(2)桿狀病毒;(3)磚形病毒;(4)有包膜的球狀病毒;(5)具有球狀頭部的病毒;(6)封於包含體內的昆蟲病毒。
病毒的大小
較大的病毒直徑為300-450納米,較小的病毒直徑僅為18-22納米
病毒的組成
病毒主要由核酸和蛋白質外殼組成。
病毒的復制過程叫做復制周期。其大致可分為連續的五個階段:吸附、侵入、脫殼、病毒大分子的合成、病毒的裝配與釋放
結構
最簡單的病毒中心是核酸,外麵包被著1層有規律地排列的蛋白亞單位,稱為衣殼。構成衣殼的形態亞單位稱為殼粒,由核酸和衣殼蛋白所構成的粒子稱為核殼。較復雜的病毒外邊還有由脂質和糖蛋白構成包膜。核殼按殼粒的排列方式不同而分為3種模式:二十面體對稱,如脊髓灰質炎病毒;螺旋對稱,如煙草花葉病毒;復合對稱,如 T偶數噬菌體。在脂質的包膜上還有1種或幾種糖蛋白,在形態上形成突起,如流感病毒的血凝素和神經氨酸酶。昆蟲病毒中有1類多角體病毒,其核殼被蛋白晶體所包被,形成多角形包涵體。
復 制
病毒復制指病毒粒入侵宿主細胞到最後細胞釋放子代毒粒的全過程,包括吸附、進入與脫殼、病毒早期基因表達、核酸復制、晚期基因表達、裝配和釋放等步驟。各步的細節因病毒而異。
核酸復制
DNA病毒按照經典的沃森-克里克鹼基配對方式進行 DNA復制。乳多泡病毒的環狀 DNA按「滾環」模式進行復制時,需要有核酸內切酶和連接酶參與。病毒RNA是通過半保留方式復制的,即以病毒RNA(vRNA)為模板,同時轉錄幾個互補鏈(cRNA),cRNA轉錄完成並脫落後,又以同樣方式再轉錄出新的vRNA。因此,在感染細胞中可以查出具有部分雙鏈結構而又拖著多條長短不同單鏈「尾巴」(正在合成中的互補鏈)的「復制中間體」。
病毒核酸復制所需酶的來源也各不相同。SV40DNA合成所需的酶都來自宿主。含RNA的Qβ噬菌體、小RNA病毒科和含ssRNA的植物病毒所需RNA多聚酶的某個亞基,可能由病毒基因編碼,而其他亞基來自宿主。皰疹病毒DNA復制所需的酶,部分地由病毒編碼,如DNA多聚酶和胸苷激酶,可能還有核苷酸還原酶。痘類病毒的獨立自主能力最強,甚至能在去核細胞中進行DNA復制,其基因組至少能為75種蛋白質編碼,包括DNA多聚酶、胸苷激酶、脫氧核糖核酸酶和聚核苷酸連接酶。
計算機病毒
計算機病毒不是我們所說的熟悉的生物病毒,計算機病毒是一個程序,一段可執行代碼。但是,計算機病毒就像生物病毒一樣,有獨特的復制能力。同生物病毒一樣計算機病毒可以很快地蔓延,而且常常難以根除。它們能把自身附著在各種類型的文件上。當文件被復制或從一個用戶傳送到另一個用戶時,它們就隨同文件一起蔓延開來。
除復制能力外,計算機病毒還有其它一些和生物病毒一樣的共同特性:一個被病毒感染的程序能夠傳送病毒載體,如同傳染病。當你看到病毒載體似乎僅僅表現在文字和圖象上時,它們可能也已毀壞了文件、再格式化了你的硬碟,刪除了驅動或造成了其它各種類型的災害。若是病毒並不寄生於單獨一個被感染的程序,它還能通過占據存儲空間給你帶來麻煩,並降低你的計算機的全部性能。和生物病毒在傳播上的相似是「計算機病毒」名稱的由來。
❼ 病毒是一種致病因子,又是一種具有遺傳成分特點的因子,病毒的這種成分有什麼生物學意義
病毒就是一種生物,電腦病毒就是一種程序
❽ 病毒的由來
病毒只是一種只攜帶DNA或RNA的低級生物,都不是由細胞構成的,怎麼可能比人類高級?
一,自然界:
是一類個體微小,無完整細胞結構,含單一核酸(DNA或RNA)型,必須在活細胞內寄生並復制的非細胞型微生物。
「virus」一詞源於拉丁文,原指一種動物來源的毒素。病毒能增殖、遺傳和演化,因而具有生命最基本的特徵,但至今對它還沒有公認的定義。最初用來識別病毒的性狀,如個體微小、一般在光學顯微鏡下不能看到、可通過細菌所不能通過的濾器、在人工培養基上不能生長、具有致病性等,現仍有實用意義。但從本質上區分病毒和其他生物的特徵是:①含有單一種核酸(DNA或RNA)的基因組和蛋白質外殼,沒有細胞結構;②在感染細胞的同時或稍後釋放其核酸,然後以核酸復制的方式增殖,而不是以二分裂方式增殖;③嚴格的細胞內寄生性。病毒缺乏獨立的代謝能力,只能在活的宿主細胞中,利用細胞的生物合成機器來復制其核酸並合成由其核酸所編碼的蛋白,最後裝配成完整的、有感染性的病毒單位,即病毒粒。病毒粒是病毒從細胞到細胞或從宿主到宿主傳播的主要形式。
目前,病毒一詞的涵義可以是:指那些在化學組成和增殖方式是獨具特點的,只能在宿主細胞內進行復制的微生物或遺傳單位。它的特點是:只含有一種類型的核酸(DNA或RNA)作為遺傳信息的載體;不含有功能性核糖體或其它細胞器;RNA病毒,全部遺傳信息都在RNA上編碼,這種情況在生物學上是獨特的;體積比細菌小得多,僅含有少數幾種酶類;不能在無生命的培養基中增殖,必須依賴宿主細胞的代謝系統復制自身核酸,合成蛋白質並裝配成完整的病毒顆粒,或稱病毒體(完整的病毒顆粒是指成熟的病毒個體)。
簡史
在發現病毒以前,人們早已開始不自覺地利用病毒為人類服務。中國在16世紀前後,就用天花患者膿瘡中的漿液給健康人接種而使之獲得免疫力。差不多同時,荷蘭的種植者用嫁接法使鬱金香感染病毒而開出美麗的碎色花朵;1796年E.琴納發明了牛痘苗;1885年L.路易斯·巴斯德首創了狂犬病疫苗。
1892年Д.И.伊萬諾夫斯基發現患煙草花葉病的煙葉汁通過阻留細菌的濾器後,仍保留其感染性;1898年M.W.拜耶林克再次發現了這一事實,並指出該病是一類與細菌不同的病原體所引起的。這是認識病毒的開端。以後相繼發現許多人類、植物和動物的疾病是由病毒引起的。1898年 F.A.J.勒夫勒和 P.伏羅施發現了牛的口蹄疫病毒;1915年F.W.特沃特和1917年F.埃雷爾分別發現了細菌病毒即噬菌體。
從30年代起開始探索病毒的理化性質,M.施萊辛格提純了噬菌體並指出它是由蛋白質和DNA構成的;1935年W.M.斯坦利獲得了煙草花葉病毒的結晶;1936年首次在電子顯微鏡下看到該病毒是一種桿狀顆粒。以後許多病毒相繼被提純,對他們的形態結構和化學組分進行了研究,為病毒分類提供了依據。
由於病毒的結構和組分簡單,有些病毒又易於培養和定量,因此從20世紀40年代以來,病毒始終是分子生物學研究的重要材料。30年代末,以M.德爾布呂克為代表的一派學者開始用大腸桿菌的T偶數噬菌體研究其復制和遺傳機制,奠定了分子遺傳學的基礎。70年代,研究重點逐漸轉向動物病毒。分子生物學發展中的重要進展,如DNA和 RNA是遺傳物質的確證,三聯體密碼學說的形成,核酸復制機制的闡明,遺傳信息流中心法則的提出,反轉錄酶、基因的重疊和不連續性等的發現,以至基因工程的興起和致癌理論的發展,幾乎無一不與病毒有關。一些蛋白質和核酸的一級結構分析,也常常是首先以病毒為材料研究完成的。反過來,分子生物學研究又促進了對病毒結構、復制和遺傳的認識,使病毒學發展成一門獨立的分支學科。
在實踐方面,病毒的研究對防治人類、植物和動物的病毒病作出了重要貢獻。病毒疫苗的發展,為控制人類疾病(如天花、黃熱病、脊髓灰質炎、麻疹等)和畜禽疾病(如牛瘟、豬瘟、雞新城疫等)提供了有效措施;由於綜合防治和抗病育種等措施的利用,有效地控制了馬鈴薯退化病、小麥土傳花葉病、白菜蕪菁花葉病等農作物病害;利用昆蟲病毒作為殺蟲劑的研究,也在大力開展並已進入實用階段。
核酸復制
DNA病毒按照經典的沃森-克里克鹼基配對方式進行 DNA復制。乳多泡病毒的環狀 DNA按「滾環」模式進行復制時,需要有核酸內切酶和連接酶參與。病毒RNA是通過半保留方式復制的,即以病毒RNA(vRNA)為模板,同時轉錄幾個互補鏈(cRNA),cRNA轉錄完成並脫落後,又以同樣方式再轉錄出新的vRNA。因此,在感染細胞中可以查出具有部分雙鏈結構而又拖著多條長短不同單鏈「尾巴」(正在合成中的互補鏈)的「復制中間體」。
病毒核酸復制所需酶的來源也各不相同。SV40DNA合成所需的酶都來自宿主。含RNA的Qβ噬菌體、小RNA病毒科和含ssRNA的植物病毒所需RNA多聚酶的某個亞基,可能由病毒基因編碼,而其他亞基來自宿主。皰疹病毒DNA復制所需的酶,部分地由病毒編碼,如DNA多聚酶和胸苷激酶,可能還有核苷酸還原酶。痘類病毒的獨立自主能力最強,甚至能在去核細胞中進行DNA復制,其基因組至少能為75種蛋白質編碼,包括DNA多聚酶、胸苷激酶、脫氧核糖核酸酶和聚核苷酸連接酶。
裝配與釋放
病毒核酸和結構蛋白是分別復制的,然後裝配成完整的病毒粒。最簡單的裝配方式(如煙草花葉病毒)是核酸與衣殼蛋白相互識別,由衣殼亞單位按一定方式圍繞RNA聚集而成,不藉助酶,也無需能量再生體系。許多二十面體病毒粒先聚集其衣殼,然後再裝入核酸。有包膜的病毒,在細胞內形成核完後轉移至被病毒修飾了的細胞核膜或質膜下面,以芽生方式釋放病毒粒。T4噬菌體則先分別裝配頭部、尾部和尾絲,最後組合成完整病毒粒,裂解細菌而釋放,其中有些步驟需酶的作用。
細胞水平上的感染類型和宿主反應
很早發現噬菌體感染有裂解性和溶源性之分。以大腸桿菌的λ噬菌體為例,裂解性感染於經歷上述復制周期後產生大量子代病毒粒而將細菌裂解;而溶源性感染時,噬菌體DNA環化並整合到大腸桿菌 DNA的特異性位點上,隨著細菌的分裂而傳給子代細菌,細菌不被裂解也不產生子代病毒粒。營養條件、紫外線或化學葯物都能使溶性源感染轉化為裂解性。動物的DNA病毒如 SV40、腺病毒、皰疹病毒等於感染敏感細胞(稱為容許細胞)後,形成裂解性感染,而於感染不大敏感的細胞(稱為不容許細胞)後,則形成轉化性感染。轉化性感染與溶源性感染相似,病毒DNA或其片段整合於細胞染色體上,並隨細胞分裂而傳給子代細胞,表達其部分基因(一般為早期基因),但不產生子代病毒粒,細胞也不死亡,但被轉化成類似於腫瘤細胞,可無限地傳代。另一方面,RNA腫瘤病毒(如雞肉瘤病毒)必須先將其RNA反轉錄成dsDNA並整合到細胞染色體上,才能進行復制,所以這種感染方式是獨特的,既是轉化性感染,又產生大量病毒粒。
宿主細胞對病毒感染的反應有4種:無明顯反應、細胞死亡、細胞增生後死亡和細胞轉化。例如,副粘病毒SV5在細胞培養中產生大量病毒而不引起明顯反應。多數病毒感染敏感細胞時,由於抑制了細胞核酸和蛋白質合成而引起細胞死亡。痘病毒感染時,先刺激細胞多次分裂然後死亡,造成痘皰病灶。DNA病毒和RNA腫瘤病毒則引起細胞轉化。
有些動物病毒於感染宿主細胞後,在胞核或細胞質內形成具有特殊染色特性的內含物,稱為包涵體,如痘病毒的細胞質內包涵體和皰疹病毒的胞核內包涵體。這些包涵體有的是由未成熟或成熟的病毒粒構成,有的是宿主細胞的反應產物,有的是兩者的混合物。有些昆蟲病毒的病毒粒包埋在蛋白基質中,形成包涵體如核型多角體病毒。
脊椎動物細胞感染病毒後的另一種反應是產生干擾素。干擾素是一種動物細胞編碼的蛋白,其基因平常處於不活動狀態,於病毒感染或經雙鏈RNA誘導後活化。干擾素有廣譜的抗病毒作用,但並不直接作用於病毒,其作用機制是通過與細胞膜結合,激活具有抗病毒作用的3種酶,阻斷了病毒mRNA的翻譯。干擾素在防止病毒擴散和疾病恢復中有一定作用,並有可能成為一種抗病毒葯物。
機體水平上的感染類型和宿主反應
高等動、植物感染病毒後,可表現為顯性感染和持續感染,動物病毒還可表現為隱性感染。隱性感染無臨床症狀,顯性感染表現為臨床疾病;在持續感染中,病毒在機體內長期存在。動物病毒的持續感染又分為潛伏感染、慢性感染和長程感染3類。潛伏感染如皰疹,平常無症狀也查不到病毒,但由於內外因素的刺激而復發時出現病毒;慢性感染如乙型肝炎,有或無症狀,但可查到病毒;長程感染限於少數病毒,如綿羊的 Maedi-visna(一種反錄病毒感染)可查到病毒;潛伏期和病程都很長,進行性發病直至死亡。
高等動物能對病毒感染產生特異性免疫反應。免疫反應分為體液免疫和細胞免疫兩類,體液免疫表現為由B細胞產生的抗體,其中包括能特異地滅活病毒的中和抗體。中和抗體在預防再感染中起主導作用。細胞免疫的主要表現是識別病毒抗原並發生反應的T淋巴細胞,在清除病毒和病毒感染細胞中起主導作用。
植物細胞對病毒常有過敏反應,細胞迅速死亡,形成枯斑,同時病毒復制也受到限制。另一種反應是產生一種很象干擾素的抗病毒因子,能保護未受感染的細胞。
致瘤作用
有一些病毒能誘發良性腫瘤,如痘病毒科的兔纖維瘤病毒、人傳染性軟疣病毒和乳多泡病毒科的乳頭瘤病毒;另有一些能誘發惡性腫瘤,按其核酸種類可分為DNA腫瘤病毒和RNA腫瘤病毒。DNA腫瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和皰疹病毒科的某些成員,從腫瘤細胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒編碼的蛋白,但一般沒有完整的病毒粒。RNA腫瘤病毒均屬反錄病毒科,包括雞和小鼠的白血病和肉瘤病毒,從腫瘤細胞中可查到病毒粒。這兩類病毒均能在體外轉化細胞。在人類腫瘤中,已證明EB病毒與伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切關系;最近,從一種T細胞白血病查到反錄病毒。此外,Ⅱ型皰疹病毒可能與宮頸癌病因有關,乙型肝炎病毒可能與肝癌病因有關。但是,病毒大概不是唯一的病因,環境和遺傳因素可能起協同作用。
起 源
對於病毒的起源曾有過種種推測;一種觀點認為病毒可能類似於最原始的生命;另一種認為病毒可能是從細菌退化而來,由於寄生性的高度發展而逐步喪失了獨立生活的能力,例如由腐生菌→寄生菌→細胞內寄生菌→支原體→立克次氏體→衣原體→大病毒→小病毒;還有一種則認為病毒可能是宿主細胞的產物。這些推測各有一定的依據,目前尚無定論。因此病毒在生物進化中的地位是未定的。但是,不論其原始起源如何,病毒一旦產生以後,同其他生物一樣,能通過變異和自然選擇而演化。
分 類
病毒分類命名的工作現由國際病毒分類委員會負責,已於 1971、1976、1979和 1982年發表過 4次報告。
1982年將資料較齊全而能分類的病毒劃分為7大群,分群的根據是基因組的核酸種類(DNA或 RNA)、類型(ds或ss)和有無包膜。7大群中包括59個科組:
dsDNA,有包膜 4科
dsDNA,無包膜 8科,1組
ssDNA,無包膜 3科,1組
dsRNA,有包膜 1科
dsRNA,無包膜 1科,4個可能科
ssRNA,有包膜 8科,1組
ssRNA,無包膜 4科,22組,1個可能組
如按宿主分類,則為:
細菌病毒 10科
真菌病毒 3個可能科
植物病毒 24組,1個可能組
無脊椎動物病毒 2科,1組
脊椎動物病毒 9科
無脊椎、脊椎動物共有的病毒有6科,即痘病毒科虹彩病毒科、小DNA病毒科、披膜病毒科、布尼亞病毒科和小RNA病毒科,以及一個可能科,即二節段雙鏈RNA病毒。
無脊椎、脊椎動物和植物共有的病毒有2科,即呼腸孤病毒科和彈狀病毒科。
病毒分類還處於初期階段,以後還會迅速發展和演變。目前對資料較齊全的動物病毒和噬菌體都已立為科,科名採用拉丁文;而植物病毒則只立組,組名多採用縮拼法,即將某科的典型代表病毒的普通名稱如Tobacco mo-saic virus縮拼為 Tobamo-virus。科下分亞科及屬,屬下即為各個病毒的普通名稱,目前尚未分種。
生物病毒的好處:
1、噬菌體可以作為防治某些疾病的特效葯,例如燒傷病人在患處塗抹綠濃桿菌噬菌體稀釋液
2、在細胞工程中,某些病毒可以作為細胞融合的助融劑,例如仙台病毒
3、在基因工程中,病毒可以作為目的基因的載體,使之被拼接在目標細胞的染色體上
4、在專一的細菌培養基中添加的病毒可以除雜
5、病毒可以作為精確制導葯物的載體
6、病毒可以作為特效殺蟲劑
病毒疫苗對人類有防病毒有好處--促進了人類的進化,人類的很多基因都是從病毒中得到的.
病毒是一種非細胞生命形態,它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,病毒沒有自己的代謝機構,沒有酶系統。因此病毒離開了宿主細胞,就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞後,它就可以利用細胞中的物質和能量以及復制、轉錄和轉譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。
病毒基因同其他生物的基因一樣,也可以發生突變和重組,因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構,不能獨立的繁殖,因此被認為是一種不完整的生命形態。近年來發現了比病毒還要簡單的類病毒,它是小的RNA分子,沒有蛋白質外殼,但它可以在動物身上造成疾病。這些不完整的生命形態的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。
二,非自然界中-泛指計算機病毒:
計算機病毒不是我們說熟悉的生物病毒,計算機病毒是一個程序,一段可執行代碼。但是,計算機病毒就像生物病毒一樣,有獨特的復制能力。同生物病毒一樣計算機病毒可以很快地蔓延,而且常常難以根除。它們能把自身附著在各種類型的文件上。當文件被復制或從一個用戶傳送到另一個用戶時,它們就隨同文件一起蔓延開來。
除復制能力外,計算機病毒還有其它一些和生物病毒一樣的共同特性:一個被病毒污染的程序能夠傳送病毒載體,如同傳染病。當你看到病毒載體似乎僅僅表現在文字和圖象上時,它們可能也已毀壞了文件、再格式化了你的硬碟,刪除了驅動或造成了其它各種類型的災害。若是病毒並不寄生於單獨一個被污染的程序,它還然能通過占據存貯空間給你帶來麻煩,並降低你的計算機的全部性能。和生物病毒在傳播上的特性的相似是「計算機病毒」名稱的由來。
計算機病毒的定義
可以從不同角度給出計算機病毒的定義。
一種定義是:通過磁碟、磁帶和網路等作為媒介傳播擴散,能「傳染」其他程序的程序。另一種是:能夠實現自身復制且藉助一定的載體存在的具有潛伏性、傳染性和破壞性的程序。
還有的定義是:一種人為製造的程序, 它通過不同的途徑潛伏或寄生在存儲媒體(如磁碟、內存)或程序里。當某種條件或時 機成熟時, 它會自生復制並傳播, 使計算機的資源受到不同程序的破壞等等。
這些說法在某種意義上借用了生物學病毒的概念, 計算機病毒同生物病毒所相似之處是扮演著能夠侵入計算機系統和網路, 危害正常工作的「病原體」。它能夠對計算機系統進行各種破壞, 同時能夠自我復制, 具有傳染性。所以, 計算機病毒就是能夠通過某種途徑潛伏在計算機存儲介質(或程序)里, 當達到某種條件時即被激活的具有對計算機資源進行破壞作用的一組程序或指令集合。
與生物病毒不同的是所有的計算機病毒都是人為地製造出來的, 有時一旦擴散出來後連編者自己也無法控制。它已經不是一個簡單的純計算機學術問題, 而是一個嚴重的社會問題了,特別是在計算機網路化的今天,一次計算機病毒發作造成的危害可能比一場瘟疫還要厲害。幾年前,大多數的病毒主要通過軟盤傳播,但是,網際網路引入了新的病毒傳送機制。隨著現在電子郵件被用作一種通信工具,病毒就比以往任何時候都要擴展得快。
計算機病毒是人為的產物,所以它的產生和發展是難以控制的,根據美國國家計算機安全協會發布的統計資料,已有超過10,000種病毒被辨認出來,而且每個月都在又產生200種新型病毒。
病毒是一種非細胞生命形態,它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成,病毒沒有自己的代謝機構,沒有酶系統。因此病毒離開了宿主細胞,就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞後,它就可以利用細胞中的物質和能量以及復制、轉錄和轉譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。
病毒基因同其他生物的基因一樣,也可以發生突變和重組,因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構,不能獨立的繁殖,因此被認為是一種不完整的生命形態。近年來發現了比病毒還要簡單的類病毒,它是小的RNA分子,沒有蛋白質外殼,但它可以在動物身上造成疾病。這些不完整的生命形態的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。
❾ mRNA反轉錄成cRNA的過程大致分為哪些步驟高中生物選修三的練習題,用高中知識解答!
mRNA反轉錄成cDNA的過程大致分為:
由mRNA先在反轉錄酶的作用下,形成與之互補的cDNA的一條鏈,
再以cDNA的這條鏈為模板,形成cDNA的另一條鏈,
最後兩條鏈結合,形成cDNA雙鏈
❿ 生物病毒的資料
蛋白、糖蛋白和內在酶4類。
衣殼蛋白包裹核酸形成保護性的外殼。簡單的病毒只有1種衣殼蛋白,較復雜的如腺病毒衣殼是由六鄰體、五鄰體和纖維3種蛋白構成的。在有包膜的病毒如流感和水皰性口炎病毒中,膜蛋白一方面與外層脂質相連結,另一方面又同內部的核殼相連結,起到維系病毒內外結構的作用。糖蛋白位於包膜表面,有的形成突起,如流感病毒的血凝素,能與細胞膜受體結合。病毒雖無完整的酶系統,但常含有一些特殊的酶,如流感病毒的神經氨酸酶和噬菌體的溶菌酶。此外,呼腸孤病毒科、彈狀病毒科、正粘病毒科和副粘病毒科病毒粒中含RNA多聚酶,反錄病毒科含反轉錄酶,均與核酸復制有關。目前已查明十幾種病毒蛋白的全氨基酸序列。
②脂質 存在於包膜中,包膜是在病毒成熟時從細胞質膜或核膜芽生獲得的,所以病毒脂質常具有宿主細胞脂質的特徵。用有機溶劑或去污劑破壞包膜脂質,可使病毒粒裂解。
③糖 除核酸中的戊糖外,病毒包膜還含有與蛋白或脂質結合的多糖。
煙草花葉病毒、流感病毒和枯草桿菌噬菌體的電子顯微鏡照片和結構模式圖(見植物病毒、正粘病毒科和細菌病毒)。
復 制
病毒復制指病毒粒入侵宿主細胞到最後細胞釋放子代毒粒的全過程,包括吸附、進入與脫殼、病毒早期基因表達、核酸復制、晚期基因表達、裝配和釋放等步驟。各步的細節因病毒而異。
吸附與進入
T4噬菌體先以其尾絲與大腸桿菌表面受體結合,隨後尾鞘收縮,裸露出的尾軸穿入細菌外壁,把頭部內儲存的DNA注射到細菌體內。動物病毒也是先與細胞受體結合,以後或是靠細胞的吞噬作用進入,或是病毒包膜與細胞質膜融合後使核殼進入。植物病毒則是通過傷口侵入或通過媒介昆蟲直接注入。一般情況下,病毒均須經脫殼,即脫去外被的蛋白質釋放核酸,才能進行下一步復制。
基因表達
將其核酸上的遺傳信息轉錄成信使核糖核酸(mRNA),然後再翻譯成蛋白質。一般在核酸復制以前的稱早期基因表達,所產生的早期蛋白質,有的是核酸復制所需的酶,有的能抑制細胞核酸和蛋白質的合成;在核酸復制開始以後的稱晚期基因表達,所產生的晚期蛋白質主要是構成毒粒的結構蛋白質。早期和晚期蛋白質中都包括一些對病毒復制起調控作用的蛋白質。
轉錄
因病毒核酸的類型而異,共有6種方式:雙鏈DNA(dsDNA)的病毒如 SV40,其轉錄方式與宿主細胞相同;含單鏈DNA(ssDNA)的病毒如小DNA病毒科,需要通過雙鏈階段後再轉錄出mRNA;含單鏈正鏈RNA(ss+RNA)的病毒如脊髓灰質炎病毒、煙草花葉病毒和Qβ噬菌體,其RNA可直接作為信使,利用宿主的蛋白質合成機器合成它所編碼的蛋白質;含單鏈負鏈RNA(ss-RNA)的病毒如水皰性口炎病毒和流感病毒,需先轉錄成互補的正鏈作為其mRNA,ssRNA的反錄病毒如雞肉瘤病毒和白血病病毒,需先經反轉錄成dsDNA而整含到宿主染色體中,於表達時再轉錄成mRNA,含dsRNA的呼腸孤病毒,則以保守型復制方式轉錄出與原來雙鏈中的正鏈相同的mRNA。
近年來發現有些病毒(如腺病毒和SV40)的基因是不連續的,有外顯子與內含子之分,轉錄後有剪接過程,把內含子剪除而把外顯子連接起來,才有mRNA的功能。多數病毒的mRNA還需經過其他加工,如在5′端加上「帽子」結構和在3′端加上多聚腺嘌呤核苷酸。
病毒基因轉錄所需酶的來源也不相同,如小DNA病毒科、乳多泡病毒科所需依賴於DNA的RNA多聚酶,都是利用宿主原有的酶;而彈狀病毒科、正粘病毒科、副粘病毒科和呼腸孤病毒科所需的依賴於RNA的RNA多聚酶,以及反錄病毒科所需的反轉錄酶,都是病毒粒自備的。
翻譯
不同病毒mRNA翻譯的方式是不同的。一般認為噬菌體的翻譯是多順反子的,如Qβ的RNA上有3個順反子(為單個肽鏈編碼的基因功能單位),可沿著1條mRNA獨立地翻譯出3種多肽。動物病毒的翻譯是單順反子的,即由其基因組轉錄成不同的mRNA,每種mRNA翻譯成一種多肽。分節段基因組病毒如流感病毒和呼腸孤病毒,每1節段RNA構成1個順反子,多分體基因組的植物病毒也是如此。脊髓灰質炎病毒的mRNA先被翻譯成1個分子量為20萬的巨肽,再經裂解成為衣殼蛋白和酶。
有些病毒如ΦΧ174,Qβ噬菌體和 SV40等,存在基因重疊現象,即按讀碼位相不同而從同一核苷酸序列可以表達出一種以上的蛋白質。這是病毒經濟地利用其有限的遺傳信息的1種方式。
核酸復制
DNA病毒按照經典的沃森-克里克鹼基配對方式進行 DNA復制。乳多泡病毒的環狀 DNA按「滾環」模式進行復制時,需要有核酸內切酶和連接酶參與。病毒RNA是通過半保留方式復制的,即以病毒RNA(vRNA)為模板,同時轉錄幾個互補鏈(cRNA),cRNA轉錄完成並脫落後,又以同樣方式再轉錄出新的vRNA。因此,在感染細胞中可以查出具有部分雙鏈結構而又拖著多條長短不同單鏈「尾巴」(正在合成中的互補鏈)的「復制中間體」。
病毒核酸復制所需酶的來源也各不相同。SV40DNA合成所需的酶都來自宿主。含RNA的Qβ噬菌體、小RNA病毒科和含ssRNA的植物病毒所需RNA多聚酶的某個亞基,可能由病毒基因編碼,而其他亞基來自宿主。皰疹病毒DNA復制所需的酶,部分地由病毒編碼,如DNA多聚酶和胸苷激酶,可能還有核苷酸還原酶。痘類病毒的獨立自主能力最強,甚至能在去核細胞中進行DNA復制,其基因組至少能為75種蛋白質編碼,包括DNA多聚酶、胸苷激酶、脫氧核糖核酸酶和聚核苷酸連接酶。
裝配與釋放
病毒核酸和結構蛋白是分別復制的,然後裝配成完整的病毒粒。最簡單的裝配方式(如煙草花葉病毒)是核酸與衣殼蛋白相互識別,由衣殼亞單位按一定方式圍繞RNA聚集而成,不藉助酶,也無需能量再生體系。許多二十面體病毒粒先聚集其衣殼,然後再裝入核酸。有包膜的病毒,在細胞內形成核完後轉移至被病毒修飾了的細胞核膜或質膜下面,以芽生方式釋放病毒粒。T4噬菌體則先分別裝配頭部、尾部和尾絲,最後組合成完整病毒粒,裂解細菌而釋放,其中有些步驟需酶的作用。
細胞水平上的感染類型和宿主反應
很早發現噬菌體感染有裂解性和溶源性之分。以大腸桿菌的λ噬菌體為例,裂解性感染於經歷上述復制周期後產生大量子代病毒粒而將細菌裂解;而溶源性感染時,噬菌體DNA環化並整合到大腸桿菌 DNA的特異性位點上,隨著細菌的分裂而傳給子代細菌,細菌不被裂解也不產生子代病毒粒。營養條件、紫外線或化學葯物都能使溶性源感染轉化為裂解性。動物的DNA病毒如 SV40、腺病毒、皰疹病毒等於感染敏感細胞(稱為容許細胞)後,形成裂解性感染,而於感染不大敏感的細胞(稱為不容許細胞)後,則形成轉化性感染。轉化性感染與溶源性感染相似,病毒DNA或其片段整合於細胞染色體上,並隨細胞分裂而傳給子代細胞,表達其部分基因(一般為早期基因),但不產生子代病毒粒,細胞也不死亡,但被轉化成類似於腫瘤細胞,可無限地傳代。另一方面,RNA腫瘤病毒(如雞肉瘤病毒)必須先將其RNA反轉錄成dsDNA並整合到細胞染色體上,才能進行復制,所以這種感染方式是獨特的,既是轉化性感染,又產生大量病毒粒。
宿主細胞對病毒感染的反應有4種:無明顯反應、細胞死亡、細胞增生後死亡和細胞轉化。例如,副粘病毒SV5在細胞培養中產生大量病毒而不引起明顯反應。多數病毒感染敏感細胞時,由於抑制了細胞核酸和蛋白質合成而引起細胞死亡。痘病毒感染時,先刺激細胞多次分裂然後死亡,造成痘皰病灶。DNA病毒和RNA腫瘤病毒則引起細胞轉化。
有些動物病毒於感染宿主細胞後,在胞核或細胞質內形成具有特殊染色特性的內含物,稱為包涵體,如痘病毒的細胞質內包涵體和皰疹病毒的胞核內包涵體。這些包涵體有的是由未成熟或成熟的病毒粒構成,有的是宿主細胞的反應產物,有的是兩者的混合物。有些昆蟲病毒的病毒粒包埋在蛋白基質中,形成包涵體如核型多角體病毒。
脊椎動物細胞感染病毒後的另一種反應是產生干擾素。干擾素是一種動物細胞編碼的蛋白,其基因平常處於不活動狀態,於病毒感染或經雙鏈RNA誘導後活化。干擾素有廣譜的抗病毒作用,但並不直接作用於病毒,其作用機制是通過與細胞膜結合,激活具有抗病毒作用的3種酶,阻斷了病毒mRNA的翻譯。干擾素在防止病毒擴散和疾病恢復中有一定作用,並有可能成為一種抗病毒葯物。
機體水平上的感染類型和宿主反應
高等動、植物感染病毒後,可表現為顯性感染和持續感染,動物病毒還可表現為隱性感染。隱性感染無臨床症狀,顯性感染表現為臨床疾病;在持續感染中,病毒在機體內長期存在。動物病毒的持續感染又分為潛伏感染、慢性感染和長程感染3類。潛伏感染如皰疹,平常無症狀也查不到病毒,但由於內外因素的刺激而復發時出現病毒;慢性感染如乙型肝炎,有或無症狀,但可查到病毒;長程感染限於少數病毒,如綿羊的 Maedi-visna(一種反錄病毒感染)可查到病毒;潛伏期和病程都很長,進行性發病直至死亡。
高等動物能對病毒感染產生特異性免疫反應。免疫反應分為體液免疫和細胞免疫兩類,體液免疫表現為由B細胞產生的抗體,其中包括能特異地滅活病毒的中和抗體。中和抗體在預防再感染中起主導作用。細胞免疫的主要表現是識別病毒抗原並發生反應的T淋巴細胞,在清除病毒和病毒感染細胞中起主導作用。
植物細胞對病毒常有過敏反應,細胞迅速死亡,形成枯斑,同時病毒復制也受到限制。另一種反應是產生一種很象干擾素的抗病毒因子,能保護未受感染的細胞。
致瘤作用
有一些病毒能誘發良性腫瘤,如痘病毒科的兔纖維瘤病毒、人傳染性軟疣病毒和乳多泡病毒科的乳頭瘤病毒;另有一些能誘發惡性腫瘤,按其核酸種類可分為DNA腫瘤病毒和RNA腫瘤病毒。DNA腫瘤病毒包括乳多泡病毒料的SV40和多瘤病毒,以及腺病毒科和皰疹病毒科的某些成員,從腫瘤細胞中可查出病毒核酸或其片段和病毒編碼的蛋白,但一般沒有完整的病毒粒。RNA腫瘤病毒均屬反錄病毒科,包括雞和小鼠的白血病和肉瘤病毒,從腫瘤細胞中可查到病毒粒。這兩類病毒均能在體外轉化細胞。在人類腫瘤中,已證明EB病毒與伯基特淋巴瘤和鼻咽癌有密切關系;最近,從一種T細胞白血病查到反錄病毒。此外,Ⅱ型皰疹病毒可能與宮頸癌病因有關,乙型肝炎病毒可能與肝癌病因有關。但是,病毒大概不是唯一的病因,環境和遺傳因素可能起協同作用。
起 源
對於病毒的起源曾有過種種推測;一種觀點認為病毒可能類似於最原始的生命;另一種認為病毒可能是從細菌退化而來,由於寄生性的高度發展而逐步喪失了獨立生活的能力,例如由腐生菌→寄生菌→細胞內寄生菌→支原體→立克次氏體→衣原體→大病毒→小病毒;還有一種則認為病毒可能是宿主細胞的產物。這些推測各有一定的依據,目前尚無定論。因此病毒在生物進化中的地位是未定的。但是,不論其原始起源如何,病毒一旦產生以後,同其他生物一樣,能通過變異和自然選擇而演化。
分 類
病毒分類命名的工作現由國際病毒分類委員會負責,已於 1971、1976、1979和 1982年發表過 4次報告。
1982年將資料較齊全而能分類的病毒劃分為7大群,分群的根據是基因組的核酸種類(DNA或 RNA)、類型(ds或ss)和有無包膜。7大群中包括59個科組:
dsDNA,有包膜 4科
dsDNA,無包膜 8科,1組
ssDNA,無包膜 3科,1組
dsRNA,有包膜 1科
dsRNA,無包膜 1科,4個可能科
ssRNA,有包膜 8科,1組
ssRNA,無包膜 4科,22組,1個可能組
如按宿主分類,則為:
細菌病毒 10科
真菌病毒 3個可能科
植物病毒 24組,1個可能組
無脊椎動物病毒 2科,1組
脊椎動物病毒 9科
無脊椎、脊椎動物共有的病毒有6科,即痘病毒科虹彩病毒科、小DNA病毒科、披膜病毒科、布尼亞病毒科和小RNA病毒科,以及一個可能科,即二節段雙鏈RNA病毒。
無脊椎、脊椎動物和植物共有的病毒有2科,即呼腸孤病毒科和彈狀病毒科。
病毒分類還處於初期階段,以後還會迅速發展和演變。目前對資料較齊全的動物病毒和噬菌體都已立為科,科名採用拉丁文;而植物病毒則只立組,組名多採用縮拼法,即將某科的典型代表病毒的普通名稱如Tobacco mo-saic virus縮拼為 Tobamo-virus。科下分亞科及屬,屬下即為各個病毒的普通名稱,目前尚未分種。