病毒繁殖过程与RNA加速复制机制

二、病毒的繁殖

无论是动物病毒、植物病毒，还是噬菌体，其繁殖过程虽然不完相同，但基本相似。大体可划分为侵入和生物合成两大过程。

1.侵入

对动物而言，病毒感染侵入包括吸附、侵入与脱壳三个步骤。病毒粒子只有与专一性的敏感细胞发生吸附之后，经过相互作用而进入细胞质。随之，病毒粒子脱去衣壳和囊膜，将核酸释放于细胞中，此时，病毒粒子已不存在，并失去原有的感染性，进入隐蔽期或潜伏期。

植物病毒没有专门的侵入机制，因植物细胞具坚韧的细胞壁，只有通过表面伤口或昆虫吮吸器导入细胞，当病毒进入输导组织后，便迅速扩散开来。噬菌体通过注射机制将核酸注入，如E.Coli T₄噬菌体，当它的尾端吸附在细菌细胞壁上，就依靠溶菌酶水解细菌壁上的肽聚糖，将头部的DNA压入细胞内，其蛋白质外壳残留在细胞外。这时的噬菌体也丧失原有感染性。(www.xing528.com)

2.生物合成

病毒生物合成包括核酸复制和蛋白质合成。在病毒侵入细胞脱壳之后的核酸，很快使细胞代谢发生变化。病毒利用宿主细胞内合成机构，如核糖体、t-RNA、酶、ATP等，使病毒核酸复制并合成蛋白质衣壳。病毒合成蛋白质的信息传递，除DNA→DNA→RNA→蛋白质外，有些病毒则通过RNA→DNA→RNA→蛋白质，或直接以病毒RNA为mRNA合成蛋白质。

关于小型致病肿瘤病毒可能存在反转录酶的观念，梯明（Temin HM）花了8年时间进行分离、检测工作。他于1970年在《Nature》上发表《逆转录的中心法则》确认致病瘤毒颗粒上，分离到能使RNA转变为DNA的酶，叫反转录酶。这项工作的论证，曾引起争论，它没有动摇遗传中心法则，进而促进了分子生物学的发展。尽管，Temin开始提出“原型病毒”模式，认为反转录病毒的普遍性，能将RNA复制成DNA的正常细胞机器的病理学产物，它在生物发育过程中起着非常重要的作用。但是，在健康未受感染的细胞中反转录型酶的活性还没有被发现，最终他不得不放弃他的原型病毒理论。

病毒核酸的复制与蛋白质合成是分开进行的，必需重新组合成完整的、新的病毒粒子的过程称为装配。大多数DNA病毒的装配在核中进行而RNA病毒则在细胞质中进行。一个完整的T₄噬菌体是由头、尾、尾丝三部分组成的，合成结束后，先由头和尾相连，然后再接上尾丝，才形成完整的噬菌体装配。噬菌体在侵染的寄主完成装配后，就结束潜伏期进入释放阶段。成熟的病毒粒子从细胞内转移到外界的过程称释放，继之扩大感染宿主细胞与组织。从病毒侵入细胞到新病毒逸出，再侵入这一过程称为一周，不同病毒发生的周期有长有短。例如，一种呼吸道传染性“非典”SARS病毒，2003年春夏在中国及世界30多个国家传播。SARS是冠状病毒，即由冠状外壳蛋白和RNA组成，在侵入细胞之后，感染潜伏期只有3～5天。其RNA可直接作为mRNA合成蛋白质和酶，随着新合成的酶催化病毒基因组RNA复制大量的病毒RNA而加速病毒繁殖。