08 Apr 2021

各类病毒的增殖过程

1病毒类型

病毒可分为亚病毒与真病毒两类:前者不具有完整的病毒结构,仅由某种核酸或蛋白质构成;后者通常由核酸及蛋白质外壳构成,部分病毒还具有囊膜结构。不同病毒所含核酸的种类、转录形成mRNA和合成蛋白质的方式迥异。因此,根据病毒的核酸类型和转录形成mRNA的方式不同,可将病毒归为六大类:双链DNA病毒、单正链DNA( + DNA) 病毒、双链RNA病毒、单正链RNA( +RNA) 病毒、单负链RNA(-RNA) 病毒和逆转录病毒。以下介绍各类病毒的具体增殖步骤。

2各种病毒的增殖过程

2.1 双链DNA病毒

腺病毒、疱疹病毒、痘病毒都属于双链DNA病毒。

2.2 单正链 DNA( + DNA) 病毒

代表病毒为细小病毒,此类病毒增殖的主要过程为:①形成复制中间体:单正链 DNA 病毒进行生物合成时,首先以亲代DNA作模板,依赖复制酶,遵循碱基互补配对原则,合成其互补DNA链,并与亲代DNA形成双链,作为复制中间型,含有亲代DNA的新合成的双链 DNA 继续复制;②转录和翻译: 不含亲代 DNA 的新合成的双链DNA作为转录的模板,翻译合成病毒相关蛋白质( 主要是结构蛋白) ;③装配和释放:新形成的子代DNA分子与结构蛋白装配形成成熟的病毒并从细胞中释放出来。

2.3 双链RNA病毒

大多数RNA病毒的子代病毒的所有成分的合成都是在宿主细胞的细胞质中完成的,双链RNA病毒就是其中之一,代表了病毒为呼肠孤病毒。双链RNA病毒增殖的主要过程是: RNA复制:病毒去壳进入宿主细胞后,在相关酶的作用下,先不对称转录正链RNA,再从正链RNA复制新的负链RNA,共同形成子代RNA;蛋白质的合成:在RNA聚合酶的作用下,正链RNA被转录成mRNA,在宿主细胞的细胞质中被翻译成早期蛋白质或晚期蛋白质;组装和释放:新形成的后代RNA分子与结构蛋白组装形成成熟病毒,从细胞中释放出来。

2.4 单正链RNA( + RNA) 病毒

单正链RNA病毒物种丰富,大多数人和动物的RNA病毒都属于这一类,如黄病毒和脊髓灰质病毒。大多数单阳性链RNA病毒在宿主细胞质中完成生物合成。单正链Rna病毒母代的RNA可以直接作为翻译模板,也可以作为模板合成单负链RNA。反过来,单负链RNA可以复制后代的单正链RNA。

以脊髓灰质病毒为例,说明此类病毒的具体增殖过程:①合成早期蛋白:单正链RNA 直接附着于宿主细胞的核糖体上,利用宿主细胞提供的原料和能源系 统合成多聚蛋白前体,前体进一步裂解成病毒结构蛋白( P1) 、蛋白酶( P2) 和RNA聚合酶( P3);②合成子代RNA:在复制酶作用下,以亲代单正链 RNA 为模板合成单负链 RNA,单负链RNA进一步形成子代单正链RNA;③装配和释放: P1前体部分裂解形成结构蛋白, 子代单正链RNA与结构蛋白装配形成成熟的病毒并从细胞中释放出来。

2.5 单负链 RNA(-RNA) 病毒

常见的单负链RNA病毒有流感病毒和狂犬病病毒等。此类病毒含有依赖RNA的RNA 多聚酶,能以病毒RNA为模板进行复制,但单负链RNA不能直接作为转录的模板。具体增殖过程为:① +RNA合成:病毒核酸连同RNA多聚酶一起侵入宿主细胞并进行生物合成,负链RNA首先转录出互补正链RNA,形成复制中间体(±RNA) ,产生更多的正链RNA;②-RNA合成:以部分正链RNA为模板复制出子代负链RNA;③装配与释放:部分正链RNA作为转录的模板,形成mRNA并翻译出病毒所需的蛋白质,其中的结构蛋白与负链RNA一起装配形成子代病毒,并从细胞中释放出来。

2.6 逆转录病毒

此类病毒本身携带逆转录酶,两条相同的线状正链RNA构成其基因组,称为单正链双体RNA。免疫缺陷病毒( HIV) 和人类T淋巴细胞白血病病毒( HTLV) 都是逆转录病毒。以HIV为例,介绍此类病毒的主要增殖过程:①HIV囊膜蛋白gp120与宿主细胞膜上受体 CD4 结合;②病毒进入宿主细胞,并脱去包膜;③在宿主细胞提供的脱壳酶作用下,脱去蛋白质外壳;④以病毒RNA作为模板,依赖逆转录酶形成cDNA,构成RNA-DNA 中间体;⑤RNA酶将中间体的RNA链水解,形成cDNA;⑥以cDNA链为模板,依赖 DNA聚合酶形成双链DNA;⑦双链DNA进入宿主细胞的细胞核;⑧双链DNA与宿主细胞的DNA整合,成为前病毒;⑨前病毒被激活,转录形成子代病毒RNA;⑩一部分子代RNA进入细胞质中与核糖体结合,作为模板翻译形成子代蛋白,另一部分直接被装配成子代病毒体;⑪翻译出子代病毒的结构蛋白和逆转录酶等酶蛋白;⑫子代病毒RNA与结构蛋白装配形成子代病毒体;⑬瑏瑣子代病毒包裹包膜后形成完整病毒;⑭子代病毒从宿主细胞中释放。

陈伶莉、胡雪峰.病毒的复制及各类病毒的增殖过程概述(生物学教学2018.7)

延伸阅读
  1. vb题库及答案(初中vb基础题及答案)
  2. 反洗钱考试题库及答案(反洗钱题库及答案多选题)
  3. 高二数学选修3复习_苏教版高二数学选修2-2课本
  4. 初三 数学 辅导(7年级数学辅导)
  5. 牟平补习班
  6. 课件背景素材(ppt背景图免费 整套)
  7. 地理网络补习
  8. 家庭教育对孩子影响(论家庭教育对孩子的影响)
  9. 教师招聘考试题库(教师资格证考试知识点汇总)
  10. 扶贫考试题库(考试题库)