反转录病毒 编辑

RNA病毒的一类
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转录病毒(Retrovirus),又称反转录病毒,属于RNA病毒中的一类,它们的遗传信息不是储存脱氧核糖核酸(DNA),而是储存在核糖核酸(RNA)上。逆转录病毒基因组二倍体,两条相同的单股正链RNA,其两端为长末端重复序列(LTR),内含有较强启动子增强子,对病毒DNA的转录调控具有重要作用。病毒核心包含逆转录整合酶。与其他RNA病毒不同之处在于,逆转录病毒的RNA不进行自我复制,进入宿主细胞后,RNA经逆转录酶合成双链DNA,双链DNA被整合酶整合至宿主细胞染色体DNA上形成前病毒,建立终生感染并可随宿主细胞分裂传递给子代细胞。反转录病毒DNA的整合是复制病毒RNA的必经阶段。反转录病毒的DNA基因组随机整合在宿主染色体上的位点。每个受感染的细胞一般有1~10份前病毒拷贝。反转录病毒的DNA插入宿主细胞染色体时,在5’LTR的U3左端和3’端LTR的U5右端各丢失2 bp,

基本信息

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中文名:反转录病毒

外文名:Retrovirus

定义:含有逆转录酶的RNA病毒

形态:球形

基因组:两个相同+ssRNA;

编码基因:gag、pol、env

释放方式:芽生方式释放

分类

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逆转录病毒亚科

该亚科中常见的病毒

肿瘤病毒亚科

(禽类)rous肉瘤病毒(RSV),rous 相关病毒(RAV),其他鸡肉瘤病毒,禽白血病病毒(ALV)

(哺乳类)鼠肉瘤病毒(MSV),鼠白血病毒(MLV),鼠内源性病毒,猪肉瘤病毒,牛白血病病毒,猪白血病病毒,鼠乳腺瘤病毒

(灵长类)灵长类肉瘤病毒,猴白血病病毒,狒C型肿瘤病毒,mason-pfizer猴病毒(MPMV),lAngur病毒

(人)人类嗜T细胞病毒Ⅰ型,Ⅱ型,Ⅴ型(HTLV-Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ)

慢病毒亚科

人类免疫缺陷病毒(HIV),绵羊脱髓鞘白质炎病毒(visnavirus),绵羊腺瘤病毒(maedi virus),马传染性贫血病毒(EIAV)

泡沫病毒亚科

灵长类泡沫病毒,猫,牛,人泡沫病毒(human foamy virus)

结构特征

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(1)所有的反转录病毒都有一个结构特征,即粗大的球形颗粒,大小为 80~100 nm。并有完好的突起的外膜

(2)反转录病毒颗粒的化学成分几乎是一样的,RNA 占 2%,蛋白质占 60%~70%,其中 5%~ 7% 是复杂的糖蛋白脂类为 30%~40%,碳水化合物为 1%~2%。

(3)在反转录病毒编码的蛋白中,酶占有特殊的地位。反转录病毒最有特性的酶是反转录酶。细 胞内有它的存在就是有反转录病毒感染的证据。反转录酶主要作用就是保证不同来源的 RNA 模板能合成 DNA 。

(4)在允许病毒繁殖的细胞中,癌基因在细胞的病毒转化中起主要作用。Rous 肉瘤病毒的基因排列顺序:5’- LT R – gag – pol – env – src – LTR - 3’ 代表了反转录病毒基因组的结构特征,其结构上的主要特征是基因的两末端存在相同的末端重复序列(LTR ),LTR 包括病毒的启动子和增强子。病毒与细胞结合时,LTR 能提高邻近的病毒和细胞基因的活性。gag 是编码完整病毒颗粒 结构的蛋白基因,pol 是反转录酶基因,亦称聚合酶基因,env 是病毒颗粒外膜蛋白质基因,亦称包膜基因,src 是相应细胞的转化基因,这种物质不是病毒颗粒的组成成分,也不是结构蛋白

特点

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1)病毒为球形,直径100~120纳米衣壳20面体立体对称,有包膜;

2)基因组为二倍体(唯一基因组非单倍体的病毒),两个相同+ssRNA;

3)含有逆转录酶和整合酶;

4)复制通过DNA中间体,并与宿主细胞的染色体整合(唯一会主动整合的病毒);

5)具有gag、pol、env编码基因,以及长末端重复序列LTR;

6)成熟病毒以芽生方式释放;

7)具有极高的突变率,易产生耐药性,一旦感染则终生携带病毒。暂时没有可以预防的有效疫苗,也没有可以彻底清除病毒的方法;

8)病毒潜伏期很长,一般可长达数年甚至是几十年。

感染

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反转录病毒的感染能否实现,取决于细胞的特性,细胞的分裂时相以及与病毒有关的受体是否存在。而病毒的感受性则由细胞基因所决定。只有在许条件都具备时,肿瘤因子才能感染细胞。首先,病毒吸附在细胞表面。在这一过程中,细胞受体及膜蛋白起主导作用,细胞没有相应的受体就不会被病毒感染。在敏感的细胞里,吸附的病毒经过细胞膜,脱掉自身的蛋白膜,激活了病毒颗粒内的酶的能。然后,病毒 RNA 和细胞核混在一起。最后,在反转录酶的参与下,在病毒 RNA 的模板上实现双链环状 DNA 的合成,这种环状 DNA 被称为前病毒 。

前病毒是反转录病毒所固有的。对病毒本身的增殖而言,DNA 的中间相是必要的。所有含有传染能的单 RNA, 经过双链 DNA 合成自己的 RNA 。在被反转录病毒感染的细胞内,没有双链的病毒 RNA。反转录病毒 RNA 的复制途径是:病毒 RNA → DNA → 前病毒→ RNA。DNA 前病毒合成的最后产物是 RNA –DNA 杂交分子

前病毒由胞浆向核内过渡时,除占有优势的丝状形态的前病毒外,还出现带有单股或双股的末端重叠的环状结构,而环状结构是前病毒的前身,环状结构形成之前,在酶的影响下,前病毒 的环状分子在双股末端重复序列处扩增,连接在宿主细胞染色体的一定部位,细胞的基因组中有很多部位能连接前病毒。在细胞 DNA 内生存下来的前病毒,长期保存在细胞内,一代一代传下去。起初,它们从属于细胞的调节机制。因此,它们的状态,在很大程度上取决于细胞的状态。前病毒的表达是病毒信息通过细胞酶转录。由于转化的结果,已形成的病毒 RNA ,由核内转移到胞浆中去。

病毒蛋白的合成开始在核蛋白体上进行。这时,细胞酶体系参与到病毒膜蛋白的形成过程, 这一过程伴随细胞膜的改变。病毒颗粒的形成是借助于病毒蛋白和病毒的装置进行的,颗粒形成 后就释放到细胞外,这样,有效的感染就完成了。

细胞具有肿瘤性质,不取决于细胞内是否存在病毒颗粒,起作用的是病毒的特殊物质即转化蛋白。前病毒 DNA 提供病毒的调控装置,并能长期存在于感染的细胞内,不形成这样的物质, 就不会损害细胞,也就不能表现出自己的存在。 DNA 前病毒在潜伏状态时,它自己携带的全部 必需物质是为了在适当的条件下活跃起来,传递蛋白合成信息,穿上病毒颗粒成熟所必需的外壳, 这样就能使细胞发生根本的变化,把正常细胞变成肿瘤细胞

传播

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反转录病毒在自然界的传播分为平传播和垂直传播。水平传播是通过个体接触而传播,例如猫白血病病毒的传播。垂直传播即由上一代向下一代的传递,病原体长期在机体内潜伏,不表现出任何特征,也不引起疾病的任何症状。只有在特殊条件的影响下,病毒才活跃起来,对宿主而言,就有可能诱发肿瘤的发生发展,以至死亡。这种传递常常是经过母乳哺乳动物的性细胞 或通过鸟卵成功地传给后代。

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