
病毒复制过程
诚信记录-土木结构
2023年2月21日发(作者:大学生检讨)病毒的复制
病毒增殖的方式---自我复制(selfreplication)当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。由于病毒缺
少完整的酶系统,不具有合成自身成份的原料和能量,也没有核糖体,因此决定了它的专性寄生性,
必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核
糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做“复制(Replication)”。
病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤,又称复制周期(Replication
cycle)。
一、复制周期:
(一)吸附(adsorption):病毒表面接触蛋白----细胞表面受体
吸附(Adsorption)是指病毒附着于敏感细胞的表面,它是感染的起始期。细胞与病毒相互作用最初
是偶然碰撞和静电作用,这是可逆的联结。随后的特异性吸附是非常重要的,根据这一点可确定许多
病毒的宿主范围,不吸附就不能引起感染。
(二)穿入(penetration):膜融合;病毒胞饮等
穿入(Penetration)是指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆,开始病毒感染的细胞内期。主
要有三种方式:
(1)融合(Fusion),在细胞膜表面病毒囊膜与细胞膜融合,病毒的核衣壳进入胞浆。副粘病毒以融
合方式进入,如麻疹病毒、腮腺炎病毒囊膜上有融合蛋白,带有一段疏水氨基酸,介导细胞膜与病毒
囊膜的融合。
(2)胞饮(Viropexis),由于细胞膜内陷整个病毒被吞饮入胞内形成囊泡。胞饮是病毒穿入的常见方
式,也是哺乳动物细胞本身具有一种摄取各种营养物质和激素的方式。当病毒与受体结合后,在细胞
膜的特殊区域与病毒病毒一起内陷形成膜性囊泡,此时病毒在胞浆中仍被胞膜覆盖。某些囊膜病毒,
如流感病毒借助病毒的血凝素(HA)完成脂膜间的融合,囊泡内低Ph环境使HA蛋白的三维结构发
生变化,从而介导病毒囊膜与囊泡膜的融合,病毒核衣壳进入胞浆。
(3)直接进入,某些无囊膜病毒,如脊髓灰质炎病毒与受体接角后,衣壳蛋白的多肽构形发生变化
并对蛋白水解酶敏感,病毒核酸可直接穿越细胞膜到细胞浆中,而大部分蛋白衣壳仍留在胞膜外,这
种进入的方式较为少见。
图21-4病毒穿入过程的示意图
(三)脱壳(uncoating):细胞溶酶体酶;病毒脱壳酶
穿入和脱壳是边续的过程,失去病毒体的完整性被称为“脱壳(Uncoating)”。人脱壳到出现新的感染
病毒之间叫“隐蔽期”。经胞饮进入细胞的病毒,衣壳可被吞噬体中的溶酶体酶降解而去除。有的病毒,
如脊髓灰质炎病毒,在吸附穿入细胞的过程中病毒的RNA释放到胞浆中。而痘苗病毒当其复杂的核
心结构进入胞浆中后,随之病毒体多聚酶活化,合成病毒脱壳所需要的酶,完成脱壳。
图21-5病毒穿入和脱壳过程的示意图
(四)生物合成(biosynthesis):病毒核酸复制;病毒蛋白质合成DNA病毒和RNA病毒在复制机理有
区别,但复制的结果都是合成核酸分子和蛋白质衣壳,然后装配成新的有感染性的病毒。一个复制周
期大约需6~8小时。
1.双股DNA病毒的复制----多数DNA病毒为双股DNA。
双股DNA病毒,如单纯疹病毒和腺病毒在宿主细胞核内的RNA聚合酶作用下,从病毒DNA上转录
病毒mRNA,然后转移到胞浆核糖体上,指导合成蛋白质。
(1)病毒基因的mRNA转录(早期转录):病毒本身含有RNA聚合酶,可在胞浆中转录mRNA。mRNA
有二种:早期mRNA,主要合成复制病毒DNA所需的酶及调控蛋白等,如依赖DNA的DNA聚合
酶,脱氧胸腺嘧啶激酶等,称为早期蛋白;2)病毒核酸复制:子代病毒DNA的合成是以亲代DNA
为模板,按核酸半保留形式复制子代双股DNA。DNA复制出现在结构蛋白合成之前。
3)晚期转录:晚期mRNA和晚期翻译:晚期蛋白---衣壳蛋白,包膜蛋白晚期mRNA,在病毒DNA
复制之后出现,主要指导合成病毒的结构蛋白,称为晚期蛋白。
图21-4DNA病毒复制的主要步骤
2.单股RNA病毒的复制----RNA病毒核酸多为单股,病毒全部遗传信息均含在RNA中。又可分为:
病毒RNA的硷基序列与mRNA完全相同者,称为正链RNA病毒。
病毒RNA硷基序列与mRNA互补者,称为负链RNA病毒。
逆转录病毒又称RNA肿瘤病毒(Oncornavirus),病毒体含有单股正链RNA、依赖RNA的DNA多
聚酶(逆转录酶)和tRNA。
(五)装配与释放:
DNA病毒(多数核内装配);RNA病毒(多数胞浆内装配)
包膜病毒(出芽释放);无包膜病毒(破胞释放)
新合成的病毒核酸和病毒结构蛋白在感染细胞内组合成病毒颗粒的过程称为装配(Assembly),而从
细胞内转移到细胞外的过程为释放(Release)。大多数DNA病毒,在核内复制DNA,在胞浆内合成蛋
白质,转入核内装配成熟。而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞浆内完成。RNA病毒多在胞浆内复
制核酸及合成蛋白。感染后6个小时,一个细胞可产生多达10,000个病毒颗粒。
病毒装配成熟后释放的方式有:
(1)宿主细胞裂解,病毒释放到周围环境中,见于无囊膜病毒,如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等;
(2)以出芽的方式释放,见于有囊膜病毒,如疱疹病毒在核膜上获得囊膜,流感病毒在细胞膜上获
得囊膜而成熟,然后以出芽方式释放出成熟病毒。也可通过细胞间桥或细胞融合邻近的细胞。
病毒是病原微生物中最小的一种,在细肥内繁殖,其核心是核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸(DNA),
外壳是蛋白质,不具有细胞结构。病毒寄生于宿主细胞内,依赖宿主细胞代谢系统进行增殖复制。在
病毒基因提供的遗传信息调控下合成病毒核酸和蛋白质,然后在胞浆内装配为成熟的感染性病毒体,
以各种方式自细胞释出而感染其他细胞。多数病毒缺乏酶系统,不能独立自营生活,必须依靠宿主的
酶系统才能使其本身繁殖(复制),病毒核酸有时整合于细胞.
金刚烷胺类不让病毒进入细胞;
利巴韦林不让病毒脱壳,病毒不脱壳就不能复制;
病毒灵是抑制病毒DNA复制.