本書中描述【其實已經伴隨人類進化史已經有幾十萬年了,甚至在24世紀已經有研究表明,它們可以追溯到幾十億年前生命起源的時候,但是絕大多數是良性變異的,生物具有如此的多樣性其實本身就是一個緩慢的變異過程,比如從23世紀以後就慢慢可以控製變異的方向了。】


    參考資料:


    反轉錄病毒?


    同義詞 逆轉錄病毒一般指反轉錄病毒


    本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作項目 審核 。


    逆轉錄病毒(retrovirus),又稱反轉錄病毒,屬於rna病毒中的一類,它們的遺傳信息不是儲存在脫氧核糖核酸(dna),而是儲存在核糖核酸(rna)上。逆轉錄病毒基因組為二倍體,兩條相同的單股正鏈rna,其兩端為長末端重複序列(ltr),內含有較強啟動子和增強子,對病毒dna的轉錄調控具有重要作用。病毒核心包含逆轉錄酶和整合酶。與其他rna病毒不同之處在於,逆轉錄病毒的rna不進行自我複製,進入宿主細胞後,rna經逆轉錄酶合成雙鏈dna,雙鏈dna被整合酶整合至宿主細胞染色體dna上形成前病毒,建立終生感染並可隨宿主細胞分裂傳遞給子代細胞。


    反轉錄病毒dna的整合是複製病毒rna的必經階段。反轉錄病毒的dna基因組隨機整合在宿主染色體上的位點。每個受感染的細胞一般有1~10份前病毒拷貝。反轉錄病毒的dna插入宿主細胞染色體時,在5’ltr的u3左端和3’端ltr的u5右端各丟失2 bp,而在宿主染色體插入位點上生成4~6 bp的重複序列。隻有當受感染細胞處於細胞分裂期間,反轉錄病毒dna基因組才能接觸到宿主細胞的遺傳物質。因此,反轉錄病毒隻能在分裂中的細胞內複製。


    其逆轉錄酶的發現豐富了遺傳學的“中心法則”,同時它們的特殊繁殖方式也使人們獲得了更多有關基因轉錄、基因組複製及整合的知識。另外逆轉錄病毒作為載體可以在哺乳動物細胞中進行基因轉移,這將為人類分子疾病的基因治療提供廣闊的應用前景。 [1]


    中文名 反轉錄病毒 外文名 retrovirus 定 義 含有逆轉錄酶的rna病毒 形 態 球形 基因組 兩個相同+ssrna; 編碼基因 gag、pol、env 釋放方式 芽生方式釋放


    目錄


    1 分類


    2 結構特征


    3 特點


    4 感染


    5 傳播


    分類編輯 播報


    逆轉錄病毒亞科


    該亞科中常見的病毒


    腫瘤病毒亞科 [2]


    (禽類)rous肉瘤病毒(rsv),rous 相關病毒(rav),其他雞肉瘤病毒,禽白血病病毒(alv)


    (哺乳類)鼠肉瘤病毒(msv),鼠白血病毒(mlv),鼠內源性病毒,豬肉瘤病毒,牛白血病病毒,豬白血病病毒,鼠乳腺瘤病毒


    (靈長類)靈長類肉瘤病毒,猴白血病病毒,狒c型腫瘤病毒,mason-pfizer猴病毒(mpmv)ngur病毒


    (人)人類嗜t細胞病毒1型,2型,5型(htlv-1,2,5)


    慢病毒亞科


    人類免疫缺陷病毒(hiv),綿羊脫髓鞘性腦白質炎病毒(visnavirus),綿羊肺腺瘤病毒(maedi virus),馬傳染性貧血病毒(eiav)


    泡沫病毒亞科


    靈長類泡沫病毒,貓,牛,人泡沫病毒(human foamy virus)


    結構特征編輯 播報


    (1)所有的反轉錄病毒都有一個結構特征,即粗大的球形顆粒,大小為 80~100 nm。並有完好的突起的外膜。


    (2)反轉錄病毒顆粒的化學成分幾乎是一樣的,rna 占 2%,蛋白質占 60%~70%,其中 5%~ 7% 是複雜的糖蛋白,脂類為 30%~40%,碳水化合物為 1%~2%。


    (3)在反轉錄病毒編碼的蛋白中,酶占有特殊的地位。反轉錄病毒最有特性的酶是反轉錄酶。細 胞內有它的存在就是有反轉錄病毒感染的證據。反轉錄酶主要作用就是保證不同來源的 rna 模板能合成 dna 。


    (4)在允許病毒繁殖的細胞中,癌基因在細胞的病毒轉化中起主要作用。rous 肉瘤病毒的基因排列順序:5’- lt r – gag – pol – env – src – ltr - 3’ 代表了反轉錄病毒基因組的結構特征,其結構上的主要特征是基因的兩末端存在相同的末端重複序列(ltr ),ltr 包括病毒的啟動子和增強子。病毒與細胞結合時,ltr 能提高鄰近的病毒和細胞基因的活性。gag 是編碼完整病毒顆粒 結構的蛋白基因,pol 是反轉錄酶基因,亦稱聚合酶基因,env 是病毒顆粒外膜蛋白質基因,亦稱包膜基因,src 是相應細胞的轉化基因,這種物質不是病毒顆粒的組成成分,也不是結構蛋白。 [3]


    特點編輯 播報


    1)病毒為球形,直徑100~120納米,衣殼20麵體立體對稱,有包膜;


    2)基因組為二倍體(唯一基因組非單倍體的病毒),兩個相同+ssrna;


    3)含有逆轉錄酶和整合酶;


    4)複製通過dna中間體,並與宿主細胞的染色體整合(唯一會主動整合的病毒);


    5)具有gag、pol、env編碼基因,以及長末端重複序列ltr;


    6)成熟病毒以芽生方式釋放;


    7)具有極高的突變率,易產生耐藥性,一旦感染則終生攜帶病毒。暫時沒有可以預防的有效疫苗,也沒有可以徹底清除病毒的方法;


    8)病毒潛伏期很長,一般可長達數年甚至是幾十年。


    感染編輯 播報


    反轉錄病毒的感染能否實現,取決於細胞的特性,細胞的分裂時相以及與病毒有關的受體是否存在。而病毒的感受性則由細胞基因所決定。隻有在許多條件都具備時,腫瘤因子才能感染細胞。首先,病毒吸附在細胞表麵。在這一過程中,細胞受體及膜蛋白起主導作用,細胞沒有相應的受體就不會被病毒感染。在敏感的細胞裏,吸附的病毒經過細胞膜,脫掉自身的蛋白膜,激活了病毒顆粒內的酶的功能。然後,病毒 rna 和細胞核混在一起。最後,在反轉錄酶的參與下,在病毒 rna 的模板上實現雙鏈環狀 dna 的合成,這種環狀 dna 被稱為前病毒 。


    前病毒是反轉錄病毒所固有的。對病毒本身的增殖而言,dna 的中間相是必要的。所有含有傳染能力的單 rna, 經過雙鏈 dna 合成自己的 rna 。在被反轉錄病毒感染的細胞內,沒有雙鏈的病毒 rna。反轉錄病毒 rna 的複製途徑是:病毒 rna → dna → 前病毒→ rna。dna 前病毒合成的最後產物是 rna –dna 雜交分子。


    前病毒由胞漿向核內過渡時,除占有優勢的絲狀形態的前病毒外,還出現帶有單股或雙股的末端重疊的環狀結構,而環狀結構是前病毒的前身,環狀結構形成之前,在酶的影響下,前病毒 的環狀分子在雙股末端重複序列處擴增,連接在宿主細胞染色體的一定部位,細胞的基因組中有很多部位能連接前病毒。在細胞 dna 內生存下來的前病毒,長期保存在細胞內,一代一代傳下去。起初,它們從屬於細胞的調節機製。因此,它們的狀態,在很大程度上取決於細胞的狀態。前病毒的表達是病毒信息通過細胞酶轉錄。由於轉化的結果,已形成的病毒 rna ,由核內轉移到胞漿中去。


    病毒蛋白的合成開始在核蛋白體上進行。這時,細胞酶體係參與到病毒膜糖蛋白的形成過程, 這一過程伴隨細胞膜的改變。病毒顆粒的形成是借助於病毒蛋白和病毒的裝置進行的,顆粒形成 後就釋放到細胞外,這樣,有效的感染就完成了。


    細胞具有腫瘤性質,不取決於細胞內是否存在病毒顆粒,起作用的是病毒的特殊物質即轉化蛋白。前病毒 dna 提供病毒的調控裝置,並能長期存在於感染的細胞內,不形成這樣的物質, 就不會損害細胞,也就不能表現出自己的存在。 dna 前病毒在潛伏狀態時,它自己攜帶的全部 必需物質是為了在適當的條件下活躍起來,傳遞蛋白合成信息,穿上病毒顆粒成熟所必需的外殼, 這樣就能使細胞發生根本的變化,把正常細胞變成腫瘤細胞。 [3]


    傳播編輯 播報


    反轉錄病毒在自然界的傳播分為水平傳播和垂直傳播。水平傳播是通過個體接觸而傳播,例如貓白血病病毒的傳播。垂直傳播即由上一代向下一代的傳遞,病原體長期在機體內潛伏,不表現出任何特征,也不引起疾病的任何症狀。隻有在特殊條件的影響下,病毒才活躍起來,對宿主而言,就有可能誘發腫瘤的發生發展,以至死亡。這種傳遞常常是經過母乳、哺乳動物的性細胞 或通過鳥卵成功地傳給後代。 [3]?


    相關內容資料:


    逆轉錄病毒能讓人變聰明


    作者 內容來源於互聯網|發布:2016-11-25 00:14:48 更新:2016-12-28 23:17:06 閱讀 9448讚 72


    轉錄病毒占人體基因的百分之八,它們被認定為沒用的dna,因為它們的存在並沒有實際用處,至今還被認為是進化過程中的副產品。然而,瑞典隆德大學的最新研究發現,在進化的過程中,逆轉錄病毒能夠控製細胞起作用的方式,讓腦細胞變得更活躍、更有活力,最終讓我們變聰明。


    逆轉錄病毒站人體基因的百分之八,它們被認定為沒用的dna,因為它們的存在並沒有實際用處,至今還被認為是進化過程中的副產品。然而,瑞典隆德大學的最新研究發現,在進化的過程中,逆轉錄病毒能夠控製細胞起作用的方式,讓腦細胞變得更活躍、更有活力,最終讓我們變聰明。這些曆經千百萬年遺傳下來的病毒對大腦複雜網絡的建構有著重要作用。逆轉錄病毒通常有三種基本編碼基因:gag(核心蛋白)、pol(逆轉錄酶)和env(膜蛋白)。


    轉錄病毒占人體基因的百分之八,它們被認定為沒用的dna,因為它們的存在並沒有實際用處,至今還被認為是進化過程中的副產品。


    然而,瑞典隆德大學的最新研究發現,在進化的過程中,逆轉錄病毒能夠控製細胞起作用的方式,讓腦細胞變得更活躍、更有活力,最終讓我們變聰明。這些曆經千百萬年遺傳下來的病毒對大腦複雜網絡的建構有著重要作用。逆轉錄病毒通常有三種基本編碼基因:gag(核心蛋白)、pol(逆轉錄酶)和env(膜蛋白)。


    gag是核心,負責儲存病毒基因,env使病毒附著、入侵細胞,pol能產生逆轉錄酶,讓病毒基因進入人體基因。比如hiv就是逆轉錄病毒的一種。


    科學家在人體基因組裏麵發現了十萬多條逆轉錄病毒dna。


    據說是人類先祖感染逆轉錄病毒之後,很偶然地感染了胚胎。逆轉錄病毒dna植入胚胎之後就這麽代代遺傳了下來。


    隨著時間推移,逆轉錄病毒一直沒能生成新的病毒也不會感染宿主,是基因突變阻止了gag基因正常運轉。但即使逆轉錄病毒已處於垂死掙紮狀態,它還是能複製基因,變成原始病毒。


    在隆德大學的研究中,johan jakobsson及其同事發現,逆轉錄病毒似乎在大腦基本功能上有核心作用。具體來說就是通過控製表達哪些基因、什麽時候表達來影響大腦功能。研究員利用分子生物技術,觀察逆轉錄病毒的基因表達以及它們是如何表現並傳播的。著重注意的是大腦和腫瘤裏的逆轉錄病毒,因為那裏的它們不能像其他組織裏的一樣組成神經細胞。


    jakobsson介紹道,腫瘤永遠不會在神經細胞中產生,也就是說,神經細胞有別的細胞沒有的“特許”分子機能。這就表明它們可能有不同的作用,在大腦中有不同的反應。


    jakobsson說:“我們觀察發現逆轉錄病毒在大腦細胞裏變得尤其活躍,扮演著管理者角色。我們認為,逆轉錄病毒在大腦的地位能解釋為什麽大腦細胞比別的地方活躍,功能也更多樣。而且,逆轉錄病毒在不同物種中有更簡單或是更複雜的功能,或許能幫我們理解為什麽人類如此與眾不同。”


    該研究還顯示,神經幹細胞會利用特殊的分子機製控製逆轉錄病毒的激活過程。


    這些發現讓我們對神經細胞有了更新、更深入的了解。同時,還將開拓一條與基因相關的腦部疾病研究道路。jakobsson介紹說,我們目前研究基因相關的腦部疾病時,經常隻看我們比較熟知的幾條,而我們熟知的基因實際隻占全部基因的2%。以前認為不重要的逆轉錄病毒基因瞬間被提上重要地位,也擴大了科學家對基因的探索領域。


    雖然這樣一來,大腦的結構又變複雜了,但是在找尋一些腦部疾病(比如神經退化性疾病、精神病和腦瘤)的毛病時又有了更多的方向。


    (來源:煎蛋\\小笨 )

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