早在1928年艾佛里(Avery)著名的无毒性的肺炎双球菌转染试验,证明其转化物质为该菌的DNA,第一次确切地把DNA和基因概念联系在一起了。这标志着分子生物学的开始。自1915-1917年图尔特(Twort)和德爱莱尔(d'Herelle)分别发现细菌噬菌体后,赫尔希(Hershey)等人用带有放射性的同位素32P 和35S标记的含DNA噬菌体来侵染无放射性的细菌,然后追踪放射性,结果进入寄主细胞内的是32P标记的DNA 而不是35S标记的蛋白质外壳。德国的吉尔(Gierer)和施拉姆(Schramm),美国的弗伦克尔-康拉特(Fraenkel-Conrat)分别单独地证明,仅仅是TMV的RNA就有侵染性,并且决定着TMV的遗传特性。以病毒为材料的同类试验均得到了一致的结论:核酸携带遗传信息。
亚病毒的发现,人类进一步认识病毒
1971年美国病理学家迪纳(Diner)从患有马铃薯纺锤块茎病的植株中又发现了一种比病毒还小的致病性生物,它能侵染,繁殖造成病害。这种致病因子的结构不像一般病毒有蛋白质的外壳和内部的核糖核酸,它没有蛋白质外壳,仅含有一个分子量很小的环状RNA。迪纳将其称为类病毒(Viroid)。自1971年以来,已正式报道和研究的类病毒至少13种。1980年以后,我国学者田波等发现了3种新的植物类病毒。
还有一类被包裹在植物病毒粒体内部的类病毒,被称为拟病毒。拟病毒含有两种RNA分子,一种和一般病毒中的类似,另一种RNA分子与类病毒有相似的理化性质和结构,也是环状的。不过这两种RNA分子单独都不表现致病性,只有联合起来才具有复制和感染性。这种类似类病毒的RNA称之拟病毒(Virusoid)。
1982年普什纳(Prusiner)证明引起羊搔痒病的病原是一种分子量为27KD的蛋白质,他称之为蛋白侵染子(Prion)或朊病毒。目前至少有6种人和动物的慢性病与此有关,如人的枯颅病、疯牛病、鹿的搔痒病等。
目前,在病毒分类学上将类病毒、拟病毒和朊病毒合在一起称为亚病毒(Subviruses)。
病毒的定义
那么什么是病毒呢?现在我们可以给病毒下一个定义:病毒是介于生命与非生命之间的一种物质形式,因此我们说它是边缘生命。病毒存在于环境之中,游离于细胞之外时,不能复制,不表现生命流行性,只以一种有机物的物质形式存在。但病毒进入细胞之后,它可以控制细胞,使其听从病毒生命活动需要,表现它的生命形式。因此,病毒是由一个或几个核酸分子组成的基因组,有一层蛋白或脂蛋白保护性外壳,且可在一定宿主细胞中自我复制的感染性因子。
病毒的结构极简单,它可以是一种蛋白组成外壳加上几百上千个核苷酸或核酸(类病毒250-390 碱基对)或只含有蛋白质(朊病毒)。病毒的生命形式极其经济,因为基因组中的每个核苷酸均有用。病毒最明显的特点是病毒极其自私,复制原料和能量全部来自它所寄生的细胞,并使细胞产生病变。在进化过程中,它会与细胞和平共处,便于更好利用细胞的资源,但是病毒引起的病害常常是突发性的。如人类的肿瘤,往往是多年潜伏,一旦条件适合或受到外界刺激利于病毒的增殖,病毒就会突然致病。然而病毒可以被改造和利用,如基因治疗的在基因工程中用做载体。因此,病毒是由一个或几个核酸分子组成的基因组,有一层蛋白或脂蛋白保护性外壳,且可在一定宿主细胞中自我复制的感染性因子。
病毒学名词解释
毒粒(virion)是病毒在复制过程中的一种完整的成熟的病毒颗粒,有固定的形态和大小,而且一般都有侵染性。所以说一般具有侵染性是因为有些病毒的基因组核酸是分节段的,如雀麦花叶病毒的基因组核酸有四种。而且RNA1、RNA2和RNA3、RNA4分装在大小形状相同的三种球形颗粒中,只有三种颗粒混合,才具有侵染性。
外壳(capsid) 是由多个病毒蛋白亚基组成的包裹在病毒基因组核酸外面的结构。
壳粒(capsomer) 组成外壳的结构亚基,并非总是均匀分布的,往往聚集成群体,二个、三个、五个甚至六个亚基聚在一起,用负染法在电镜下所分辨开的一个个亚基,可能并非单个结构亚基,而是它们的群体,实际上是形态亚基称之为壳粒。
包膜(envelop) 大多数动物病毒,在毒粒外被有由糖蛋白,脂肪所形成的外膜,称之为包膜。糖蛋白在膜上往往形成各种形状的突起,包膜在识别寄主、侵入寄主细胞,病毒的抗原性方面起重要作用。
二十面体(icosahedron) 一种有12个角顶及20个面的对成的多面体,其每一个面是一个等边三角形;经常用来描述病毒的结构。
亚病毒(subviruses) 不具有完整的病毒结构的一类病毒称之为亚病毒,包括类病毒、卫星RNA、朊病毒。
株系(strain) 病毒经过生物化学物理等因素的作用后,是病毒致病力、寄主范围、抗原特异性、传播特性甚至粒体形状发生了改变,这些性状变异了的病毒粒体称为株系。
准种(quasispecies) RNA复制酶的低保真性决定了RNA病毒没有固定序列的基因组,由相关基因组构成的异质性群体为准种。
感染周期(infection cycle) 病毒完成整个感染的过程,包括识别、吸附、入侵、生物大分子的合成、装配和释放。
流产性感染(abortive infection) 是Productive infection(产毒感染)的反义词,是指在一定条件下,病毒感染导致毒粒的无效复制,常不生产感染性毒粒。
潜伏感染(latent infection) 一种病毒的持续性感染状态,在此情况下,不产生病毒。一般来说,大部分转录和翻译过程被阻断。
慢性感染(chronic infection) 一种病毒能在宿主或细胞培养上继续复制而不杀死宿主或整个细胞培养。
包含体(inclusion body) 在显微镜下可以识别的病毒合成和积贮的部位,常是细胞内的病毒晶体。
交叉保护作用(cross protection) 两种病毒感染一种寄主时先入侵的病毒能够保护寄主不再受第二种病毒的侵染。
干扰作用(interference) 一种病毒引起另一种病毒感染或复制的抑制作用。
缺损性干扰颗粒(defective inferring particle) 基因有缺陷的病毒突变株,通常无感染性,但能干扰亲代病毒的复制。
协生作用(synergism) 两种病毒混合侵染后,表现不同于原来两种病毒的更为严重的症状。
内吞作用(pinocytosis) 病毒从吸附的细胞膜转入细胞浆并与溶酶体融合而形成吞噬泡,核衣壳从吞噬泡释放出来的过程。它是病毒穿入细胞的主要形式。
CD4抗原 采用单克隆抗体在TH细胞中检定的一种存在于细胞表面的蛋白;这一抗原也可在身体的某些其他细胞膜上存在。
20干扰素(interferon) 有细胞产生的一类细胞素,可以保护其他细胞免遭病毒侵犯,并有抑制细胞分裂活性和棉衣调节活性等。
复制型(replicative form) 核酸在其复制时的一种结构,常指单链DNA和拷贝。
复制中间体(replicative intermediate) 在病毒复制过程中,依靠模板分子复制的某些单链互补的新生核酸分子。
前病毒(provirus) 一种细胞内病毒DNA,它可以整合到宿主细胞基因组,或已整合在宿主细胞基因组中,可随细胞的传代而垂直传播。


