DNA病毒和RNA病毒增殖过程简介

秦四哥

1病毒的分类

根据病毒核酸的类型和如何转录mRNA，可以分为6种类型：双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链RNA病毒、正链RNA（+RNA）病毒、负链RNA（-RNA）病毒和逆转录病毒（表1）。

  

2病毒的增殖过程

病毒在细胞外，是无生命的亚显微的大分子颗粒，不能生长和分裂。但是，病毒感染特定的活细胞后，能借助宿主细胞的能源系统、tRNA、核糖体等，在病毒核酸（基因组）控制下合成病毒的核酸与蛋白质等成分，最后装配成结构完整、具有侵染力的的、成熟的病毒粒子。这种增殖方式叫做复制。复制周期分为六个阶段：吸附、侵入、脱壳、增殖、装配及释放。

3病毒的增殖过程

3.1双链DNA病毒

大多数DNA病毒为双链DNA，在宿主的细胞核内合成DNA，在细胞质内翻译出病毒蛋白。双链DNA病毒增殖的主要过程为：

①早期蛋内的合成：病毒的DNA侵人宿主细胞，依赖宿主细胞的RNA聚合酶，转录合成的mRNA转移至核糖体上，主要合成DNA复制所需的酶，例如DNA聚合酶，脱氧胸腺嘧啶激酶等；

②DNA的复制：复制方式为半保留复制，打开DNA双链，根据碱基互补配对原则，以两条链为模板，合成子代DNA分子；

③晚期蛋白的合成：病毒DNA复制之后再次转录，主要指导合成病毒的结构蛋白，例如衣壳蛋白、包膜蛋白等，称为晚期蛋白；

④病毒装配：子代DNA分子与结构蛋白装配生成子代病毒（图1）。

3.2单链DNA病毒

①DNA的复制：复制方式为半保留复制，病毒侵入细胞后，在宿主细胞核内，依赖于细胞的酶，以单链DNA为模板，形成双股DNA（±DNA），含母链的DNA分子可继续复制新的双链DNA；

②转录和翻译：以不含母链DNA的新合成的双链DNA为模板，转录合成mRNA的模板，并翻译成相关蛋白质；

③病毒装配：子代DNA分子与结构蛋白装配生成子代病毒（图2）。

  

3.3双链RNA病毒

大多数RNA病毒都在宿主细胞质内合成病毒全部成分。双链RNA病毒增殖的主要过程为：

①RNA复制：侵入宿主细胞后在病毒复制酶作用下，以双链RNA为模板进行不对称转录，先合成正链RNA（+RNA），再以+RNA为模板合成-RNA，形成双链RNA分子；

②蛋白质合成：以+RNA为模板翻译出病毒复制酶及其他蛋白质；

③蛋白质与子代双链RNA组装成新的病毒颗粒。

3.4正链RNA病毒

这类RNA病毒的特点是病毒基因组RNA直接具有mRNA的功能，病毒核酸即具有感染性。+RNA既可以作为mRNA指导病毒蛋白质的合成，又可以作为模板复制-RNA。增殖过称为：

①RNA复制酶和相关蛋白质的合成：例如，脊髓灰质炎病毒脱壳之后，+RNA可直接附着于宿主细胞的核糖体上，翻译出病毒的复制酶和结构蛋白；

②合成子代RNA：利用已合成的复制酶以+RNA为模板合成-RNA，再以-RNA为模板合成新的病毒RNA，子代RNA与蛋白质组装成病毒颗粒（图3）。

  

3.5负链RNA病毒

大多数有包膜的RNA病毒属于负链RNA，例如，流感病毒、副流感病毒、狂犬病毒、腮腺炎病毒等。这类病毒本身多含有依赖于RNA的RNA聚合酶，基因组核酸单独没有感染性。增殖过程为：

①合成+RNA：病毒连同核酸和酶一起侵入宿主细胞后，借助病毒带入的RNA聚合酶合成+RNA；

②合成-RNA：再以+RNA为模板合成新的-RNA；

③合成RNA聚合酶及相关蛋白质：+RNA也可作为翻译的模板，合成RNA聚合酶和相关蛋白，蛋白质再与-RNA组装成新的病毒颗粒。

3.6逆转录病毒

逆转录病毒虽然也是单链+RNA病毒，但因为其具有反转录酶，因而其生物合成过程完全不同于+RNA病毒。以HIV病毒为例说明其增殖过程：

①反转录合成DNA：反转录酶、核心蛋白和+RNA进入宿主细胞，反转录酶以宿主细胞的tRNA为引物，反转录形成负链DNA，由此形成RNA（DNA中间体），再进一步生成双链DNA（前病毒），并整合至宿主细胞的染色体DNA上；

②转录合成RNA：利用宿主细胞酶系统，以DNA为模板合成病毒的新RNA和mRNA；

③反转录酶及相关蛋白合成：以mRNA为模板翻译出病毒的结构蛋白和反转录酶，与+RNA组成新的病毒颗粒（图4）。

——田秀丽.DNA病毒和RNA病毒增殖过程简介.生物学教学.2015年第8期