各種病毒遺傳信息傳遞方式匯總

各種病毒遺傳信息傳遞方式匯總在復習輔導用書中，病毒的信息傳遞過程只有三種情況(T2噬菌體、禽流感病毒、AIDS病毒)，但在試題中會出現(xiàn)有多條途徑，大概有哪些途徑?病毒體在細胞外是處于靜止狀態(tài)，基本上與無生命的物質(zhì)相似，當病毒進入活細胞后便發(fā)揮其生物活性。由于病毒缺少完整的酶系統(tǒng)，不具有合成自身成份的原料和能量，也沒有核糖體，因此決定了它的專性寄生性，必須侵入易感的宿主細胞，依靠宿主細胞的酶系統(tǒng)、原料和能量復制病毒的核酸，借助宿主細胞的核糖體翻譯病毒的蛋白質(zhì)。一、RNA病毒的遺傳信息傳遞與表達的途徑根據(jù)mRNA的來源不同，單股正鏈RNA病毒（+ssRNA）、單股負鏈RNA病毒（-ssRNA）{根據(jù)RNA能否直接起mRNA作用}、逆轉(zhuǎn)錄病毒和雙鏈RNA病毒（dsRNA）。常見種類見下表：正鏈RNA病毒的RNA可直接起mRNA作用，翻譯早期蛋白質(zhì)，包括RNA聚合酶和抑制宿主細胞合成代謝的調(diào)控蛋白。然后在RNA聚合酶的作用下，以正鏈RNA為模板，形成互補鏈（負鏈），兩者結(jié)合成雙鏈，稱為復制型。再由負鏈產(chǎn)生出許多新的RNA（正鏈），成為復制中間體。此新的正鏈RNA可作為mRNA合成衣殼蛋白RNA病毒核酸多為單股，病毒全部遺傳信息均含在RNA中。根據(jù)病毒核酸的極性，將RNA病毒分為二組：病毒RNA的堿基序列與mRNA完全相同者，稱為正鏈RNA病毒。這種病毒RNA可直接起病毒mRNA的作用，附著到宿主細胞核糖體上，翻譯出病毒蛋白。從正鏈RNA病毒顆粒中提取出RNA，并注入適宜的細胞時證明有感染性；病毒RNA堿基序列與mRNA互補者，稱為負鏈RNA病毒。負鏈RNA病毒的顆粒中含有依賴RNA的RNA多聚酶，可催化合成互補鏈，成為病毒mRNA，翻譯病毒蛋白。從負鏈RNA病毒顆粒中提取出的RNA，因提取過程損壞了這種酶，從而無感染性。1．正鏈RNA病毒：正鏈的RNA病毒與mRNA相似，可以直接被宿主細胞翻譯成蛋白質(zhì)，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、甲肝病毒、丙肝病毒、寨卡病毒、煙草花葉病毒(TMV)等。其遺傳信息流動方向可表示為：以脊髓灰質(zhì)炎病毒為例，侵入的RNA直接附著于宿主細胞核糖體上，翻譯出大分子蛋白，并迅速被蛋白水解酶降解為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白，如依賴RNA的RNA聚合酶。在這種酶的作用下，以親代RNA為模板形成一雙鏈結(jié)構(gòu)，稱“復制型（Replicativeform）”。再從互補的負鏈復制出多股子代正鏈RNA，這種由一條完整的負鏈和正在生長中的多股正鏈組成的結(jié)構(gòu)，秒“復制中間體(Replicativeintermediate)”。新的子代RNA分子在復制環(huán)中有三種功能：（1）為進一步合成復制型起模板作用；（2）繼續(xù)起mRNA作用；（3）構(gòu)成感染性病毒RNA。2．負鏈RNA病毒：負鏈RNA病毒進入寄主后不能直接作為mRNA，而是先以負鏈RNA為模板由轉(zhuǎn)錄酶轉(zhuǎn)錄出與負鏈RNA互補的RNA，再以這個互補RNA作為mRNA翻譯出遺傳密碼所決定的蛋白質(zhì)。如流感病毒、SARS病毒、狂犬病毒、埃博拉病毒等。其遺傳信息流動方向可表示為：3．逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒：又稱RNA腫瘤病毒(Oncornavirus)，病毒體含有單股正鏈RNA、依賴RNA的DNA多聚酶（逆轉(zhuǎn)錄酶）和tRNA。其復制過程分二個階段：第一階段，病毒核時進入胞漿后，以RNA為模板，在依賴RNA的DNA多聚酶和tRNA引物的作用下，合成負鏈DNA（即RNA：DNA），正鏈RNA被降解，進而以負鏈DNA為模板形成雙股DNA（即DNA：DNA），轉(zhuǎn)入細胞核內(nèi)，整合成宿主DNA中，成為前病毒。第二階段，前病毒DNA轉(zhuǎn)錄出病毒mRNA，翻譯出病毒蛋白質(zhì)。同樣從前病毒DNA轉(zhuǎn)錄出病毒RNA，在胞漿內(nèi)裝配，以出芽方式釋放。被感染的細胞仍持續(xù)分裂將前病毒傳遞至子代細胞。病毒RNA正鏈，則前病毒DNA為負鏈。逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒含有單股正鏈RNA，依賴RNA的DNA多聚酶(逆轉(zhuǎn)錄酶)和tRNA。其復制的特點是：①單鏈RNA的基因組必須反轉(zhuǎn)錄成雙鏈DNA；②隨后這種DNA必須整合到細胞DNA中；③整合狀態(tài)長期持續(xù)下去并傳給子代細胞，也可能轉(zhuǎn)錄RNA，生產(chǎn)子代病毒或使細胞轉(zhuǎn)化；④感染細胞不會死亡，分裂不停止。也就是說這類病毒的潛伏期很長，有時可以終身帶毒而不發(fā)病。該類病毒通常引起人和動物的腫瘤，其中包括造成人免疫性缺陷癥的艾滋病病毒、白血病病毒等。其遺傳信息流動方向可表示為：4．雙鏈RNA病毒：雙鏈RNA病毒含有雙鏈RNA。①復制：通過半保留復制的方式復制出子代雙鏈RNA；②表達:利用雙鏈RNA中的一條-RNA作為模板產(chǎn)生+RNA，即mRNA，以mRNA作為模板翻譯出病毒的各種蛋白質(zhì)。增殖過程如下圖：二、DNA病毒DNA病毒這些病毒的DNA按照模板方式進行，呈半保留型:(1)DNA雙鏈氫鍵斷開:(2)兩條單鏈通過互補方式，各自形成一條新鏈。例如，T2啦菌體。2、DNA單鏈病毒增殖這類病毒很少，例如，人類輸血傳染病毒（TTV），其中，腺相關(guān)病毒（AAV）是目前發(fā)現(xiàn)的一類結(jié)構(gòu)最簡單的單鏈DNA復制缺陷型病毒。這類病毒的復制式增殖方式如下圖所示。（1）DNA的復制:復制方式為半保留復制，病毒侵入細胞后，在宿主細胞核內(nèi),依賴于細胞的酶，以單鏈DNA為模板，形成雙股DNA(±DNA)，稱為復制型，含母鏈的DNA分子可繼續(xù)復制新的雙鏈DNA。（2）轉(zhuǎn)錄和翻譯:以不含母鏈DNA的新合成的雙鏈DNA為模板，轉(zhuǎn)錄合成mRNA的模板，并翻譯成相關(guān)蛋白質(zhì)。（3）病毒裝配:子代DNA分子與結(jié)構(gòu)蛋白裝配生成子代病毒。DNA單鏈病毒－TTVTT病毒（TTV）是1997年日本學者首先從一例因輸血引起轉(zhuǎn)氨酶升高患者的血清中發(fā)現(xiàn)的新病毒，由于該患者的姓名字首為TT，而且有大量輸血史，故命名為輸血傳播病毒（transfusiontransmittedvirus,TTV）。進一步的研究證實該病毒與輸血后肝炎發(fā)病有關(guān)，可能是一種新型的肝炎相關(guān)病毒，是一種無包膜的單鏈DNA病毒。TTV由于是單鏈DNA病毒，一個重要特性就是其基因組核酸序列變異率高。TTV主要通過輸血或血制品傳播。大量研究結(jié)果表明，多次受血或使用血制品者、靜脈注射毒品成癮者、血液透析患者及器官移植者均為TTV感染高危人群。多途徑傳播可能導致TTV在正常人群中大量存在的主要原因。TTV在機體內(nèi)含量較低而變異性高，因此采用PCR法直接檢測血清中的TTVDNA是目前診斷TTV感染的主要手段。（文獻參考：醫(yī)學百科網(wǎng)）3、雙鏈環(huán)狀DNA病毒該類病毒核酸為雙鏈、環(huán)狀，其中含有部分單鏈區(qū)，單鏈區(qū)長度不等，短鏈為正鏈，長度在整個基因組長度的50-100%之間。(1)首先經(jīng)補鏈作用成為共價閉合的雙鏈DNA:(2)在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄出RNA:(3)其中有前基因組RNA作為復制的模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成-DNA鏈，RNA隨之被RnaseH降解:(4)再以-DNA為模板合成+DNA。例如，乳頭瘤病毒(PV)拓展：主要的致癌病毒如果病毒的序列里直接帶有致癌基因，表達出來的蛋白能影響細胞的正常生理過程，使之變成無限增殖的惡變細胞，那么這個被“轉(zhuǎn)基因”的宿主細胞就會發(fā)生癌變。這類病毒就是所謂的“致癌病毒”。教材中出現(xiàn)的勞氏肉瘤病毒是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒，也是一種致癌病毒。事實上，之后從這種病毒感染的雞體內(nèi)分離出來的癌基因就是人類認識到的第一種癌基因Src?，F(xiàn)