了解亚病毒：一种只含核酸或蛋白质成分的分子病原体

凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中一种的分子病原体，称为亚病毒。也可以说，亚病毒是一类不具有完整病毒结构的侵染性因子，主要包括类病毒、拟病毒、朊病毒三类。

一、类病毒

类病毒是一类只含RN A一种成分、专性寄生在活细胞内的分子病原体。目前只在植物体中发现，其所含核酸为裸露的环状ssRNA，但形成的二级结构却像一段末端封闭的短dsRNA分子，通常由246～375个核苷酸分子组成，相对分子质量很小（0.5×10⁵～1.2×10⁵），还不足以编码一个蛋白质分子。

类病毒自20世纪70年代在马铃薯纺锤形块茎病中发现以来，已在许多植物病害中找到踪迹，例如番茄簇顶病、柑橘裂皮病、菊花矮化病、黄瓜白果病、椰子死亡病和酒花矮化病等，并使它们减产。

典型的类病毒是马铃薯纺锤形块茎病类病毒（简称PSTV），形状呈棒形，是一裸露的闭合环状ssRNA分子，其相对分子质量是1.2×10⁵。整个环由两个互补的半体组成，其一含179个核苷酸，另一含180个核苷酸，两者间有70%的碱基以氢键结合，共形成122个碱基对，整个结构中形成了27个内环（图4-4）。

图4-4 PSTV的模式结构

类病毒的发现是生命科学中的一个重大事件，因为它可为生物学家探索生命起源提供一个新的低层次上的好对象，可为分子生物学家研究功能生物大分子提供一个绝好的材料，可为病理学家揭开人类和动、植物各种传染性疑难杂症的病因带来一个新的视角，也可为哲学家对生命本质问题的认识提供一个新的革命性的例证。

二、拟病毒

拟病毒又称为类类病毒、壳内病毒或病毒卫星，是指一类包裹在病毒粒中的有缺陷的类病毒。拟病毒极其微小，一般仅由裸露的RNA（300～400个核苷酸）或DNA组成。被拟病毒“寄生”的病毒又称辅助病毒，拟病毒则成了它的“卫星”。拟病毒的复制必须依赖辅助病毒的协助，同时，拟病毒也可干扰辅助病毒的复制和减轻其对宿主的病害。因此，可用于生物防治中。

拟病毒首次是在绒毛烟的斑驳病毒（简称VTMoV）中分离到的。VTMoV是一种直径为30nm的二十面体病毒，在其核心中除含有大分子线状ssRNA（RNA—1）外，还含有环状ssRNA（RNA—2）及线状形式（RNA—3），后两者即为拟病毒。实验证明，只有当RN A—1（辅助病毒）与RN A—2或RN A—3（拟病毒）合在一起时才能感染宿主。

目前已在许多植物病毒中发现了拟病毒，例如苜蓿暂时性条斑驳病毒等。近年来，在动物病毒中也发现了拟病毒，例如丁型肝炎病毒，其实就是一种拟病毒，即辅助病毒是乙型肝炎病毒。

三、朊病毒

朊病毒又称普利昂或蛋白侵染子，是一类不含核酸的传染性蛋白质分子，因能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而可使宿主致病。由于朊病毒与以往任何病毒有完全不同的成分和致病机制，故它的发现是20世纪生命科学包括生物化学、病原学、病理学和医学中的一件大事。

朊病毒是由美国学者普鲁西纳（S.B.Prusiner）于1982年在研究羊瘙痒病时发现的。这一发现在生物学界引起震惊，因为它与目前公认的“中心法则”即生物遗传信息流的方向—— “DNA ↔RNA→蛋白质”的传统观念发生抵触，有可能为分子生物学的发展带来革命性的影响，还可能为弄清一系列疑难传染性疾病的病原带来新的希望。由于其意义重大，故他于1997年获得了诺贝尔奖。至今已发现与哺乳动物胸部相关的10余种疾病都是由朊病毒所引起的，例如羊瘙痒病的病原体为羊瘙痒病朊病毒蛋白（PrP^SC），牛海绵状脑炎（俗称“疯牛病”），其病原体为牛海绵状脑炎朊病毒蛋白（PrP^BSE），还有人的克雅氏病，库鲁病和G—S综合征等。这类疾病的共同特征是潜伏期长，对中枢神经的功能有严重影响。近年来，在酵母菌等真核微生物细胞中，也找到了朊病毒的踪迹。(www.xing528.com)

朊病毒是一类小型蛋白质颗粒，约有250个氨基酸组成，大小仅为最小病毒的1%，例如的PrP^SC相对分子质量仅为3.3×10⁴～3.5×10⁴。朊病毒的毒性很强，据报道，1g含朊病毒的鼠脑浆可感染一亿只小鼠。朊病毒与一般病毒的主要区别为：①呈淀粉样颗粒状；②无免疫原性；③无核酸成分；④由宿主细胞内的基因编码；⑤抗逆性强，能耐杀菌剂和高温。经120～130℃处理4h仍具有感染性。

初步研究表明，朊病毒侵入人体大脑的过程为：借食物进入消化道，再经淋巴系统侵入大脑。由此可以说明为何患者的扁桃体中总可找到朊病毒颗粒。

本章小结

病毒通常分为真病毒和亚病毒两大类。病毒是一类能通过细菌过滤器，仅含一种类型核酸，只能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。单个有侵染力的病毒称为病毒颗粒，其基本成分是核酸和蛋白质。病毒具有特殊的增殖方式，其过程可分为吸附、侵入与脱壳、生物合成、装配与释放四个连续阶段。噬菌体的研究与人类实践关系密切，可以应用于细菌鉴定和分型、诊断和治疗疾病、基因载体等多个方面。同时，噬菌体可引起发酵工业重大危害，需要严格防止。

凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中一种的分子病原体，称为亚病毒。也可以说，亚病毒是一类不具有完整病毒结构的侵染性因子，主要包括类病毒、拟病毒、朊病毒三类。

复习思考题

1.什么是病毒？病毒与其他生物相比其突出特点有哪些？

2.病毒的大小一般如何？试图示病毒的典型构造。

3.简述病毒的增殖过程。

4.什么是噬菌体、烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性细菌和原噬菌体？

5.如何检测出溶源性细菌？

6.试述噬菌体与人类实践的关系。

7.举例说明噬菌体给发酵工业带来的危害，如何防止？