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词条 本雅病毒科
释义

§ 概述

单链RNA病毒

本雅病毒科(Bunyaviridae),又译为布尼亚病毒科或者崩芽病毒科,属于单链RNA病毒。通常见于节肢动物或啮齿动物,少数情况下也可感染人类。

单链RNA病毒种类繁多,其宿主涉及人、动物、植物,对人畜健康和农业经济生产都有重大的影响.病毒基因组3'UTR内的序列形成茎环、假结、TLS等高级结构,既可以作为顺式元件,又可以结合蛋白质反式因子,对病毒的转录、复制、翻译都有调控作用

除汉他病毒外,均通过节肢动物传播。汉他病毒则通过与啮齿动物粪便接触而传播。感染病例通常与传播媒介的活动性有关,例如,蚊类传播病毒通常见于夏天。

人体感染特定的本雅病毒,例如刚果热病毒,可导致高致残率和死亡率,这类高致病性病毒的实验通常需要在生物安全4级实验室中进行。

§ 分类

汉他病毒资料图片

类别

正本雅病毒属

汉他病毒属

奈洛病毒属

静脉病毒属

蕃茄斑点病毒属

详解

正本雅病毒属(Orthobunyavirus)

代表种:本雅姆韦拉病毒(Bunyamwera virus)布尼亚韦拉病毒。

描述:直径90~100纳米,从包膜伸出许多糖蛋白突起,内有3个螺旋对称的核壳,分别含大(L)、中(M)、小(S)3个RNA节段,其总分子量为(6~7)×106。多数具有3种主要的病毒粒蛋白质。病毒粒成熟时芽生细胞高尔基区表面光滑的小泡内或其附近。根据血清学和有限的生物化学分析,已确定有4个属,即布尼亚病毒属、白蛉病毒属、内罗病毒属和乌库病毒属,分别包含145、30、27和7个血清型。另有22个病毒被认为是本科的可能成员。自然感染见于许多脊椎动物和节肢动物(蚊、蜱、白蛉等),可感染小鼠,并能在一些哺乳类、鸟类和蚊细胞培养中生长;对人可引起类似流感或登革热的疾病、出血热(立夫特谷热和克里米亚──刚果出血热等)及脑炎(加利福尼亚脑炎)。有蚊媒、蜱媒、白蛉媒3种传播类型。有些病毒在其节肢动物媒介中,可经卵、交配或胚胎期传播。

汉他病毒属(Hantavirus)

代表种:汉他病毒(Hantaan virus)汉滩病毒。

描述:汉他病毒(Hantaan virus)属于布尼亚病毒科(Bunyaviridae)的汉他病毒属(Hantavirus)。布尼亚病毒科这一大家族的特征,大部分媒介为蚊子、少数为壁虱、苍蝇、或嗫齿类动物。病毒结构呈圆形,直径约100nm,外膜含有两种醣蛋白,G1醣蛋白为吸附蛋白,核酸含有三种不同长度的负性RNA,分别为L股、S股、和M股,个股有不同的对应蛋白,和其他负性RNA病毒不同的是,布尼亚病毒不具有matrix蛋白。布尼亚病毒在受感染的宿主细胞质中复制,组合时自高尔基氏体(Golgi body)聚集、然后从细胞膜芽出(budding)。布尼亚病毒根据不同的构造和生化特性区分为五大属,分别为布尼亚病毒属、白蛉热病毒属、鸟库病毒属、柰罗病毒属、汉他病毒属。有许多亚型的汉他病毒分布在全球的啮齿动物身上,大多数的汉他病毒对于人类是无害的。

奈洛病毒属(Nairovirus)

代表种:道格比病毒(Dugbe virus)。

静脉病毒属(Phlebovirus)

代表种:裂谷热病病毒(Rift Valley fever virus)。描述:裂谷热病病毒主要在牛羊中传播,也可通过蚊子叮咬或接触受感染的动物传播给人。患者多出现急性腹泻、高烧、脑水肿,并伴随肝肾功能严重受损,有些患者会因脑血管破裂出血而死亡。

番茄斑点病毒属(Tospovirus)

代表种:番茄斑点枯萎病毒(Tomato spotted wilt virus)。

§ 复制

病毒RNA进入宿主细胞后,还可进行复制,即在RNA指导的RNA聚合酶催化进行RNA合成反应. RNA病毒

RNA复制酶催化的合成反应是以RNA为模板,由5′向3′方向进行RNA链的合成.RNA复制酶缺乏校对功能的内切酶活性,因此RNA复制的错误率较高,RNA复制酶只是特异地对病毒的RNA起作用,而宿主细胞的RNA一般并不进行复制.

病毒 RNA复制的几种方式

( 1)含正链RNA(+)的病毒(例如,噬菌体Q):(+)RNA充当mRNA,合成蛋白 (+)RNA为模板,复制,合成(-)RNA,再以(-)RNA为模板合成(+)RNA组装成病毒颗粒.

( 2)含负链RNA(-)的病毒(例如狂犬病):由(-)RNA合成(+)RNA,再由(+)RNA合成蛋白质,(-)RNA,组装成病毒.

( 3)含双链RNA的病毒(例如呼肠孤病毒):以(-)RNA为模板合成(+)RNA,以(+)RNA为模板合成(-)RNA和蛋白,组装病毒颗粒.

( 4)逆转录病毒(例如白血病毒):由RNA反转录为DNA,以DNA为模板合成RNA,翻译蛋白质.

§ 增殖

吸附

病毒受体:由宿主基因组所编码,控制和表达的一组能参与病毒结合,相互 作用,便于病毒感染宿主细胞,位于细胞膜表面的蛋白质组分.

病毒吸附蛋白:病毒体表面能与细胞受体结合的蛋白质.

病毒受体的分布与病毒对宿主动物的感染范围有关.

有的受体可在多种不同种属的动物细胞上存在.

在同一感染动物中,存在着各种不同类型的病毒受体.

如果没有受体,也没有与受体有关的病毒附着系 统,就不可能发生感染,或感染效能大大降低.

病毒受体是影响病毒宿主特异性和组织嗜性的主要决定因素.

对病毒受体的研究及对病毒-受体结合方式的研究对于抗病毒药物的筛选有重要的指导意义.

如: 流感病毒的表面结构---神经氨酸酶与呼吸道上皮细胞表面的半乳糖-N-乙酰神经氨酸结合.

人类免疫缺陷病毒的表面结构---gp120与淋巴细胞表面的CD4分子结合.

穿入

病毒

病毒吸附在易感细胞表面上后,可通过多种方式进入细胞内.

吞饮---裸露的病毒; 如:痘类病毒

融合---包膜病毒; 如:流感病毒

直接进入---微小病毒;如:呼肠孤病毒

穿入过程中需一定的温度(25~37℃)及能量供应(细胞中的ATP分解,释放能量).

脱壳

进入易感细胞的病毒体必须脱去衣壳,才能使病毒基因组发挥 作用.

不同病毒脱壳的方式各异:

★外壳留在宿主细胞外,如:噬菌体.

在宿主细胞溶酶体酶的作用下,衣壳蛋白溶解. 如:脊髓灰质炎病毒.

在宿主细胞溶酶体酶及病毒特有的脱壳酶的双重作用下,衣壳蛋白才能完全溶解.如:痘病毒.

螺旋对称型病毒无需脱去衣壳亦可进行核酸转录. 如:流感病毒

合成

病毒基因组一旦释放到细胞中,就开始 病毒的生物合成.

生物合成一般分两个阶段:

早期合成 ; 晚期合成

① 早期合成:

(抑制宿主细胞的代谢.病毒基因编码转录,翻译抑制细胞代谢的蛋白质;病毒

激活细胞内隐伏的对细胞自身代谢抑制的成分.

( 转录早期mRNA,翻译合成早期蛋白(病毒进行生物合成所需要的酶)

②晚期合成:

(病毒子代核酸的复制

( 病毒基因组转录,翻译

( 产生病毒结构蛋白.

由于病毒基因组的类型不同,故其病毒基因的转录,蛋白质合成的方式也不同.

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.

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m RNA,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;

B. 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.

C. 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.

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的碱基序列与mRNA完全相同者,称为正链RNA病毒.

病毒RNA碱基序列与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.

A.正链RNA病毒的复制 以脊髓灰质炎病毒为例,侵入的RNA直接附着于宿主细胞核糖体上,翻译出大分子蛋白,并迅速被蛋白水解酶降解为结构蛋白和非结构蛋白,如依赖RNA的RNA聚合酶.在这种酶的作用下,以亲代RNA为模板形成一双链结构,称"复制型(Replicative form)".再从互补的负链复制出多股子代正链RNA,这种由一条完整的负链和正在生长中的多股正链组成的结构,称"复制中间体(Replicative intermediate) ".新的子代RNA分子在复制环中有三种功能:(1)为进一步合成复制型起模板作用;(2)继续起mRNA作用;(3)构成感染性病毒RNA.

B. 负链RNA病毒的复制 流感病毒,副流感病毒,狂犬病毒和腮腺炎病毒等有囊膜病毒属于这一范畴.病毒体中含有RNA的RNA聚合酶,从侵入链转录出mRNA,翻译出病毒结构蛋白和酶,同时又可做为模板,在依赖RNA的RNA聚合酶作用下合成子代负链RNA.

C.逆转录病毒(Retrovirus)复制过程 分二个阶段:第一阶段,病毒核时进入胞浆后,以RNA为模板,在依赖RNA的DNA多聚酶和tRNA引物的作用下,合成负链DNA(即RNA:DNA),正链RNA被降解,进而以负链DNA为模板形成双股DNA(即DNA:DNA),转入细胞核内,整合成宿主DNA中,成为前病毒.第二阶段,前病毒DNA转录出病毒mRNA,翻译出病毒蛋白质.同样从前病毒DNA转录出病毒RNA,在胞浆内装配,以出芽方式释放.被感染的细胞仍持续分裂将前病毒传递至子代细胞.

组装

组装---将生物合成的蛋白和核酸装配成子代核衣壳的过程 .

病毒种类不同,其装配的部位,方式不同.

DNA病毒的核衣壳在核内装配;

RNA 病毒的核衣壳在胞质内装配

释放---组装完毕的病毒颗粒,以不同方式从宿主细胞中释放出去.

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