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RNA病毒

简介

RNA病毒(RNA virus) 也称为RNA型病毒,是核酸为RNA的病毒的总称。植物病毒除少数例外(如花椰菜花叶病毒),几乎都是RNA病毒。 ADFASDFAF23RQ23R

冠状病毒直径为80~160nm,为有包膜的单股RNA病毒。RNA的复制过程中,其错误修复机制的酶活性极低,几乎为零,因此变异很快;而疫苗需要根据病毒的固定基因或蛋白进行开发,所以RNA病毒疫苗较难开发。常见的RNA病毒有:艾滋病病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒等。 ADFASDFAF23RQ23R

病毒的核酸包括双链DNA(dsDNA)、单链DNA(ssDNA)、双链RNA(dsRNA)、单链RNA(ssRNA)等不同类型。病毒颗粒的组成有简有繁,有的自带核酸酶用于病毒复制,有的则无。有些病毒的核酸不止一个分子,如流感病毒有8条RNA,呼肠孤病毒有11-12条dsRNA。由于病毒种类繁多,核酸类型不同,复制机制也各不相同。

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ssRNA病毒的复制

有些ssRNA病毒的RNA进入宿主细胞后,可直接作为mRNA翻译编码蛋白质,包括衣壳蛋白和病毒RNA聚合酶。然后在病毒RNA聚合酶的作用下复制RNA,最后RNA和衣壳蛋白自我装配成病毒颗粒。此类病毒包括ssRNA噬菌体脊髓灰质炎病毒、鼻病毒、烟草花叶病毒(TMV)等。 ADSFAEQWER353423413434

另一类ssRNA病毒的基因组为负链,进入宿主后不能直接作为mRNA,需先以负链RNA为模板由转录酶转录出互补RNA,再以该互补RNA作为mRNA翻译蛋白质。这类病毒称为负链非侵染型病毒,如滤泡性口腔炎病毒、流感病毒、副流感病毒、莴苣坏死黄化病毒等。

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此外,还有一类特殊的ssRNA病毒即反转录病毒。该类病毒通常引起人和动物肿瘤,包括艾滋病病毒、白血病病毒、肉瘤病毒等。其核心携带反转录酶,能使RNA反向转录成DNA,丰富并发展分子生物学中心法则。其复制特点:①单链RNA基因组必须反转录成双链DNA;②DNA必须整合到细胞DNA中;③整合状态长期持续并传给子代细胞;④感染细胞不会死亡分裂不停止,因此潜伏期长。

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双链RNA病毒有两个特点:①基因组为10-12条双链RNA分子;②有双层衣壳,无囊膜。病毒的RNA-RNA聚合酶存在于核心中,在该酶作用下转录正链RNA,这些RNA既可作为mRNA,又可作为基因组的模板。mRNA翻译结构蛋白,装配内层衣壳后,正链RNA进入并形成双链RNA,然后重复上述过程,最终获得外层衣壳。

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负链RNA病毒复制

负链RNA病毒的复制过程:病毒表面糖蛋白与宿主细胞特异性受体结合,囊膜与细胞浆膜或核内体膜融合,释放病毒核糖核蛋白复合体(RNP)至细胞浆。在转录过程中合成mRNA,并通过复制产生全长反义基因组RNA,作为病毒基因组RNA的模板。多数负链RNA病毒在细胞浆中复制,但正粘病毒布尼亚病毒细胞核中复制。新合成的RNP与病毒结构蛋白在细胞膜高尔基体膜组装,然后释放子代病毒。

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在正链RNA病毒研究方面,1996年Meyers G等构建了猪瘟病毒(CSFV)基因组全长cDNA克隆体外转录转染猪肾细胞,成功拯救出感染性CSFV。此后,有研究建立表达T7 RNA聚合酶的猪肾细胞系SK6,转染CSFV基因组cDNA克隆,成功拯救出与野生型生物学特性相同的病毒,且效价比体外转录法高200倍。在CSFV疫苗株C株的反向遗传研究中,已有关于标记疫苗、病毒复制、毒力和宿主特异性等方面的报道。

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装配与释放

新合成的病毒核酸和结构蛋白在感染细胞内组合成病毒颗粒的过程称为装配,从细胞内转移到细胞外的过程为释放。多数DNA病毒在核内复制DNA,在胞浆合成蛋白质,转入核内装配;痘苗病毒的装配在胞浆内完成。RNA病毒多在胞浆内复制核酸及合成蛋白。感染后6小时,一个细胞可产生多达10,000个病毒颗粒。 ADFASDFAF23RQ23R

病毒释放方式包括:①宿主细胞裂解,释放至周围环境(见于无囊膜病毒,如腺病毒脊髓灰质炎病毒);②以出芽方式释放(见于有囊膜病毒,如疱疹病毒在核膜获得囊膜,流感病毒在细胞膜获得囊膜)。也可通过细胞间桥或细胞融合邻近细胞。 ADFASDFAF23RQ23R

病毒增殖过程中可能产生缺损干扰颗粒,这类颗粒本身不能繁殖,需辅助病毒存在才能增殖,干扰同种病毒增殖,在感染细胞内与亲代病毒竞争性增殖。疫苗中若含大量缺损干扰颗粒会影响活疫苗免疫效果。 ADFASDFAF23RQ23R

反向遗传学研究进展

反向遗传操作技术(病毒拯救)是基于RT-PCR和体外转录RNA技术建立的全长感染性cDNA克隆技术,解决了RNA病毒基因组难以操作的难题。该技术通过构建RNA病毒的感染性分子克隆,将病毒RNA逆转录为cDNA,在DNA水平进行体外操作,然后由cDNA和辅助蛋白组装出RNA病毒。由于拯救出的病毒来源于cDNA克隆,可通过DNA环节对RNA病毒基因组进行基因突变基因敲除、基因插入、基因置换等改造,用于研究病毒复制、表达调控、RNA编辑重组、病毒-宿主相互作用、抗病毒策略、基因治疗和疫苗研制等。

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RNA和DNA病毒都能引发肝炎,丙肝由RNA病毒引起,乙肝由DNA病毒引起。丙肝病毒疫苗研制的瓶颈在于RNA病毒的形态不稳定。DNA病毒形态相对稳定,复制与“原版”高度一致,因此可研制出乙肝病毒疫苗。而RNA病毒在复制过程中错误拼写检查率低,变异速度比DNA病毒快100万倍,体形经常改变,导致疫苗研制困难。即使研制出丙肝疫苗,每年也需根据新变异型不断更新。

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保护自己免受丙肝感染,需了解RNA病毒的本质及其感染和传播原理。早期诊断和治疗至关重要,唯一确诊方法是丙肝抗体测试。建议在高危人群中进行丙肝抗体检查,包括有输血史、静脉注射毒品、多性伴侣者,以及经常接触血液的医护人员、美容师、牙医、警察等。 ADFASDFAF23RQ23R

双RNA病毒科

本科病毒形态与呼肠孤病毒相似,但基因组为双股双节段RNA,1984年正式命名为双RNA病毒科。1991年ICTV第5次报告中独立为新科,1995年第6次报告分为三属:水生双RNA病毒属(代表种传染性胰坏死病毒)、禽双RNA病毒属(代表种传染性法氏囊病病毒)、昆虫双RNA病毒属(代表种果蝇X病毒)。其他成员包括Tellina病毒和牡蛎病毒。 ADSFAEQWER353423413434

病毒二十面体对称,球形,直径约60nm,核衣壳有32个壳粒,92个形态亚单位,无囊膜,无特征性双层衣壳。氯化铯浮密度1.33g/cm³,对乙醚、氯仿稳定,对酸、碱及热相对稳定。病毒分子量55×10⁶Da,有4种结构多肽和一种依赖RNA的RNA聚合酶,不含类脂。基因组长约3.3kb(A节段)和3.8kb(B节段),无感染性。病毒在胞浆复制,成熟粒子集积在胞浆,细胞裂解释放半数子代,半数仍与细胞结合。水平传播,可能垂直传播,未发现生物传播媒介。 ADFASDFAF23RQ23R

流感病毒

流行性感冒简称流感,由流感病毒感染引起急性呼吸道传染病。流感病毒是RNA病毒,根据抗原性分为甲、乙、丙三型。甲型流感病毒毒性最强,易发生变异,引起大流行;乙型致病力较低,引起局部小流行;丙型仅引起轻微上呼吸道感染,极少流行。历史上1918年大流行导致1000多万人死亡,20世纪50年代也曾爆发并迅速传播至全球。

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肠道病毒主要生长于肠道,为RNA病毒,但感染后很少出现胃肠道症状。肠道感染指消化道被微生物细菌真菌、病毒等)感染,通常有明显胃肠道症状,多由细菌所致,如志贺氏菌、鼠伤寒沙门氏菌大肠埃希菌等。

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肠道病毒属在pH3溶液中稳定,氯化铯浮密度1.33~1.45。人类肠道病毒原包括脊髓灰质炎病毒(3个型)、库克萨基病毒(A组23型、B组6型)、埃柯病毒(31型),自68型起统一按肠道病毒编号分型(68~72型)。畜禽肠道病毒包括猪水疱病病毒、猪脑脊髓炎病毒、鸡脑脊髓炎病毒、鸭肝炎病毒等。

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脊髓灰质炎病毒可引起麻痹型脊髓灰质炎,可通过灭活疫苗减毒活疫苗预防。库克萨基病毒可引起无菌脑膜炎疱疹性咽峡炎手足口病心肌病等。埃柯病毒原名肠道孤儿病毒,可引起无菌性脑膜炎、红疹、普通感冒等。68型引起肺炎,69型致病性不明,70型引起急性出血性结膜炎,71型引起致死性脑炎甲型肝炎病毒(72型)直径27nm,RNA分子量1.9×10⁶,仅1个血清型,可通过粪便传播,患病后获终身免疫,很少转为慢性。

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鼻病毒与肠道病毒的区别:①不耐酸(pH3~5易破坏);②人肾细胞中33℃旋转培养才能繁殖,而肠道病毒36~37℃静止培养即可;③比重大(氯化铯浮密度1.38~1.42)。鼻病毒有100多个血清型,感染后免疫力维持时间短,不同型交叉保护少,人可多次患感冒。 ADFASDFAF23RQ23R

感染性疾病

RNA病毒引起的感染性疾病包括细小病毒科、呼吸病毒科、星状病毒科、披膜病毒科、黄病毒科、冠状病毒科沙粒病毒科、布尼亚病毒科、正粘病毒科等引起的疾病。

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目录

参考资料编辑本段

  • Meyers, G., et al. (1996). Recovery of cytopathogenic and noncytopathogenic bovine viral diarrhea viruses from cDNA constructs. Journal of Virology, 70(12), 8606-8613.
  • Goff, S. P., & Berg, P. (1976). Construction of hybrid viruses containing SV40 and λ phage DNA segments and their propagation in cultured monkey cells. Cell, 9(4), 695-705.
  • Taniguchi, T., et al. (1978). Expression of the bacteriophage Qβ replicase gene in Escherichia coli. Nature, 274(5668), 223-228.
  • 廖国俊, 等. (2010). 猪瘟病毒反向遗传操作技术研究进展. 中国兽医科学, 40(4), 429-433.
  • Fields, B. N., et al. (2013). Fields Virology (6th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
  • King, A. M. Q., et al. (2012). Virus Taxonomy: Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier.

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