病毒

病毒

是一种可以在其它生物体间传播并感染的微小粒子,直径约为20-400奈米。这些粒子中含有遗传物质〔如核糖核酸及脱氧核糖核酸〕。当细胞感染了病毒,病毒的遗传物质就控制了细胞的功能,以复制更多的病毒,并导致该细胞死亡。病毒本身不能进行繁殖与新陈代谢,所以不能算是生物。有时使用“病毒”描述那些在真核生物中传播和感染的病毒;使用“噬菌体”或“吞噬体”来描述那些在原核生物间传播的病毒。病毒的起源不是很清楚。现在最流行的解释是它们来源于其它寄主有机体,起源于例如质粒或转座子的。也有人认为它们是简化了的微生物或分别起源于原始海洋的有机生物汤。不同的病毒可能起源于不同的机制。

历史

关于病毒的记录在公元前10世纪的中国就有天花的记录,16世纪时也有利用郁金香碎色病毒(Tulip breaking virus)来作不同花色的育种。在滤过性病毒被发现前,詹纳医师曾在1798年以牛痘接种来免疫天花,1884年巴斯德医师发明狂犬病疫苗,1880年代柯霍(Robert Koch)等人发现有些传染病的检体无法培养出细菌,可经过接种感染。病毒于1898-1899年首次被发现,俄国科学家伊凡诺夫斯基(Iwanowski)发现将烟草花叶病的病原体滤液,以细菌无法通过的滤器过滤后,其滤液仍具有感染性,当时将此现象认为是细菌的分泌物所致,并称之为滤过性病毒,伊凡诺夫斯基因此被称为病毒学之父。现代病毒学研究,始于1915年F. W.特沃特和1917年F. 德雷尔发现了感染细菌的噬菌体。1940年代,人类利用电子显微镜首次看到病毒的型态。1928-1950年发现可以利用鸡胚胎技术培养病毒,1945-1950年间发展出组织培养技术来培养病毒。

命名

病毒的分类并无绝对的规则,常依病毒的型态、感染对象、最初发现地点,例如感染动植物的病毒可能依感染的对象、病征来命名,例如麻疹病毒、狂犬病毒, 以发现地点命名的包括伊波拉病毒。噬菌体的命名常依实验室内编号命名,例如T1噬菌体。

病毒构造

病毒具有由蛋白质组成的具有保护功能的衣壳和被衣壳包被的核酸(DNA或RNA)组成,形成衣壳的单位称作次蛋白衣或壳粒(Capsomere),为六角形或五角形。衣壳和核酸合称为核衣壳。有些病毒的核衣壳外面,还有一层由蛋白质、多糖和脂类构成的膜叫做外套膜,外套膜上生有刺突,如流感病毒。

病毒的分类

由于病毒并不像其它生物能藉由交配产生后代,因此在种别的定义上与一般生物有所不同。病毒的分类是由国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses, 简称ICTV)开会讨论而得。分类的主要依据是病毒颗粒的特性、抗原特性与生物特性。

病毒核酸的分类

请见:生物病毒分类表

?第一类是双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)。

?第二类是单链脱氧核糖核酸。

?第三类是双螺旋核糖核酸。

?第四类是具有像mRNA(信使RNA)行为的单链核糖核酸。

?第五类是作为mRNA模板的单链核糖核酸。

?第六类是单链核糖核酸(RNA)以及一个脱氧核糖核酸作为媒介。(逆转录病毒)

?第七类是有一个核糖核酸作为复制媒介的双螺旋脱氧核糖核酸。

感染机制

衣壳通过不同机制的引发感染过程。感染的结果是寄主细胞的复制过程被中断以产生更多的病毒体,从而完成病毒的生命周期。病毒在某种程度上是介于生物和非生物之间的,它们能够繁殖和遗传,但却必须依靠寄主细胞和其中的复杂的酶。在某种程度上可以把它们算为普通的分子片段。然而,它们仍是生物,而且是明显的寄生生物,它们不能离开它们的寄主独立繁殖。就像很多寄生虫那样它们也有特定的寄主范围。有时是一个,有时是多个。 1

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