本雅病毒科是一種單鏈的RNA病毒,多感染節肢動物和嚙齒類生物,本科病毒種屬較多,感染寄主種類龐雜。
本雅病毒科屬於單鏈核糖核酸病毒。通常見於節肢動物或齧齒動物,少數情況下也可感染人類。
基本介紹
- 中文名:本雅病毒科
- 譯名:布尼亞病毒科或者崩芽病毒科
概述,分類,類別,詳解,複製,增殖,吸附,穿入,脫殼,合成,
概述
單鏈RNA病毒種類繁多,其宿主涉及人、動物、植物,對人畜健康和農業經濟生產都有重大的影響.病毒基因組3'UTR內的序列形成莖環、假結、TLS等高級結構,既可以作為順式元件,又可以結合蛋白質反式因子,對病毒的轉錄、複製、翻譯都有調控作用
除漢他病毒外,均通過節肢動物傳播。漢他病毒則通過與齧齒動物糞便接觸而傳播。感染病例通常與傳播媒介的活動性有關,例如,蚊類傳播病毒通常見於夏天。
分類
類別
正本雅病毒屬
漢他病毒屬
奈洛病毒屬
靜脈病毒屬
蕃茄斑點病毒屬
詳解
正本雅病毒屬(Orthobunyavirus)
代表種:本雅姆韋拉病毒(Bunyamwera virus)布尼亞韋拉病毒。
描述:直徑90~100納米,從包膜伸出許多糖蛋白突起,內有3個螺旋對稱的核殼,分別含大(L)、中(M)、小(S)3個RNA節段,其總分子量為(6~7)×106。多數具有3種主要的病毒粒蛋白質。病毒粒成熟時芽生細胞高爾基區表面光滑的小泡內或其附近。根據血清學和有限的生物化學分析,已確定有4個屬,即布尼亞病毒屬、白蛉病毒屬、內羅病毒屬和烏庫病毒屬,分別包含145、30、27和7個血清型。另有22個病毒被認為是本科的可能成員。自然感染見於許多脊椎動物和節肢動物(蚊、蜱、白蛉等),可感染小鼠,並能在一些哺乳類、鳥類和蚊細胞培養中生長;對人可引起類似流感或登革熱的疾病、出血熱(立夫特谷熱和克里米亞──剛果出血熱等)及腦炎(加利福尼亞腦炎)。有蚊媒、蜱媒、白蛉媒3種傳播類型。有些病毒在其節肢動物媒介中,可經卵、交配或胚胎期傳播。
漢他病毒屬(Hantavirus)
代表種:漢他病毒(Hantaan virus)漢灘病毒。
描述:漢他病毒(Hantaan virus)屬於布尼亞病毒科(Bunyaviridae)的漢他病毒屬(Hantavirus)。布尼亞病毒科這一大家族的特徵,大部分媒介為蚊子、少數為壁虱、蒼蠅、或囁齒類動物。病毒結構呈圓形,直徑約100nm,外膜含有兩種醣蛋白,G1醣蛋白為吸附蛋白,核酸含有三種不同長度的負性RNA,分別為L股、S股、和M股,個股有不同的對應蛋白,和其他負性RNA病毒不同的是,布尼亞病毒不具有matrix蛋白。布尼亞病毒在受感染的宿主細胞質中複製,組合時自高爾基氏體(Golgi body)聚集、然後從細胞膜芽出(budding)。布尼亞病毒根據不同的構造和生化特性區分為五大屬,分別為布尼亞病毒屬、白蛉熱病毒屬、鳥庫病毒屬、柰羅病毒屬、漢他病毒屬。有許多亞型的漢他病毒分布在全球的齧齒動物身上,大多數的漢他病毒對於人類是無害的。
奈洛病毒屬(Nairovirus)
代表種:道格比病毒(Dugbe virus)。
靜脈病毒屬(Phlebovirus)
代表種:裂谷熱病病毒(Rift Valley fever virus)。
描述:裂谷熱病病毒主要在牛羊中傳播,也可通過蚊子叮咬或接觸受感染的動物傳播給人。患者多出現急性腹瀉、高燒、腦水腫,並伴隨肝腎功能嚴重受損,有些患者會因腦血管破裂出血而死亡。番茄斑點病毒屬(Tospovirus)
代表種:番茄斑點枯萎病毒(Tomato spotted wilt virus)。
複製
病毒RNA進入宿主細胞後,還可進行複製,即在RNA指導的RNA聚合酶催化進行RNA合成反應.
RNA複製酶催化的合成反應是以RNA為模板,由5′向3′方向進行RNA鏈的合成.RNA複製酶缺乏校對功能的內切酶活性,因此RNA複製的錯誤率較高,RNA複製酶只是特異地對病毒的RNA起作用,而宿主細胞的RNA一般並不進行複製.
病毒 RNA複製的幾種方式 ( 1)含正鏈RNA(+)的病毒(例如,噬菌體Q):(+)RNA充當mRNA,合成蛋白(+)RNA為模板,複製,合成(-)RNA,再以(-)RNA為模板合成(+)RNA組裝成病毒顆粒.
( 2)含負鏈RNA(-)的病毒(例如狂犬病):由(-)RNA合成(+)RNA,再由(+)RNA合成蛋白質,(-)RNA,組裝成病毒.
( 3)含雙鏈RNA的病毒(例如呼腸孤病毒):以(-)RNA為模板合成(+)RNA,以(+)RNA為模板合成(-)RNA和蛋白,組裝病毒顆粒.
( 4)逆轉錄病毒(例如白血病毒):由RNA反轉錄為DNA,以DNA為模板合成RNA,翻譯蛋白質.
增殖
吸附
病毒受體:由宿主基因組所編碼,控制和表達的一組能參與病毒結合,相互 作用,便於病毒感染宿主細胞,位於細胞膜表面的蛋白質組分.
病毒吸附蛋白:病毒體表面能與細胞受體結合的蛋白質.
病毒受體的分布與病毒對宿主動物的感染範圍有關.
有的受體可在多種不同種屬的動物細胞上存在.
在同一感染動物中,存在著各種不同類型的病毒受體.
如果沒有受體,也沒有與受體有關的病毒附著系 統,就不可能發生感染,或感染效能大大降低.
病毒受體是影響病毒宿主特異性和組織嗜性的主要決定因素.
對病毒受體的研究及對病毒-受體結合方式的研究對於抗病毒藥物的篩選有重要的指導意義.
人類免疫缺陷病毒的表面結構---gp120與淋巴細胞表面的CD4分子結合.
穿入
病毒
病毒吸附在易感細胞表面上後,可通過多種方式進入細胞內.
吞飲---裸露的病毒; 如:痘類病毒
融合---包膜病毒; 如:流感病毒
直接進入---微小病毒;如:呼腸孤病毒
穿入過程中需一定的溫度(25~37℃)及能量供應(細胞中的ATP分解,釋放能量).
脫殼
進入易感細胞的病毒體必須脫去衣殼,才能使病毒基因組發揮 作用.
不同病毒脫殼的方式各異:
★外殼留在宿主細胞外,如:噬菌體.
在宿主細胞溶酶體酶的作用下,衣殼蛋白溶解. 如:脊髓灰質炎病毒.
在宿主細胞溶酶體酶及病毒特有的脫殼酶的雙重作用下,衣殼蛋白才能完全溶解.如:痘病毒.
螺旋對稱型病毒無需脫去衣殼亦可進行核酸轉錄. 如:流感病毒
合成
病毒基因組一旦釋放到細胞中,就開始 病毒的生物合成.
生物合成一般分兩個階段:
早期合成 ; 晚期合成
① 早期合成:
(抑制宿主細胞的代謝.病毒基因編碼轉錄,翻譯抑制細胞代謝的蛋白質;病毒
激活細胞內隱伏的對細胞自身代謝抑制的成分.
( 轉錄早期mRNA,翻譯合成早期蛋白(病毒進行生物合成所需要的酶)
②晚期合成:
(病毒子代核酸的複製
( 病毒基因組轉錄,翻譯
( 產生病毒結構蛋白.
由於病毒基因組的類型不同,故其病毒基因的轉錄,蛋白質合成的方式也不同.
雙股DNA病毒的複製----多數DNA病毒為雙股DNA.
雙股DNA病毒,如單純疹病毒和腺病毒在宿主細胞核內的RNA聚合酶作用下,從病毒DNA上轉錄病毒mRNA,然後轉移到胞漿核糖體上,指導合成蛋白質.
病毒基因的mRNA轉錄(早期轉錄): 病毒本身含有RNA聚合酶,可在胞漿中轉錄
mRNA.mRNA有二種:早期m RNA,主要合成複製病毒DNA所需的酶及調控蛋白等,如依賴DNA的DNA聚合酶,脫氧胸腺嘧啶激酶等,稱為早期蛋白;
B. 病毒核酸複製:子代病毒DNA的合成是以親代DNA為模板,按核酸半保留形式複製子代雙股DNA.DNA複製出現在結構蛋白合成之前.
C. 晚期轉錄: 晚期mRNA和晚期翻譯:晚期蛋白 --- 衣殼蛋白,包膜蛋白
晚期mRNA,在病毒DNA複製之後出現,主要指導合成病毒的結構蛋白,稱為晚期蛋白.
單股RNA病毒的複製----RNA病毒核酸多為單股,病毒全部遺傳信息均含在RNA中.
又可分為:
病毒RNA的鹼基序列與mRNA完全相同者,稱為正鏈RNA病毒.
病毒RNA鹼基序列與mRNA互補者,稱為負鏈RNA病毒.
逆轉錄病毒又稱RNA腫瘤病毒 (Oncornavirus),病毒體含有單股正鏈RNA,依賴RNA的DNA多聚酶(逆轉錄酶)和 tRNA.
A.正鏈RNA病毒的複製 以脊髓灰質炎病毒為例,侵入的RNA直接附著於宿主細胞核糖體上,翻譯出大分子蛋白,並迅速被蛋白水解酶降解為結構蛋白和非結構蛋白,如依賴RNA的RNA聚合酶.在這種酶的作用下,以親代RNA為模板形成一雙鏈結構,稱"複製型(Replicative form)".再從互補的負鏈複製出多股子代正鏈RNA,這種由一條完整的負鏈和正在生長中的多股正鏈組成的結構,稱"複製中間體(Replicative intermediate) ".新的子代RNA分子在複製環中有三種功能:⑴為進一步合成複製型起模板作用;⑵繼續起mRNA作用;⑶構成感染性病毒RNA.
B. 負鏈RNA病毒的複製 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屬於這一範疇.病毒體中含有RNA的RNA聚合酶,從侵入鏈轉錄出mRNA,翻譯出病毒結構蛋白和酶,同時又可做為模板,在依賴RNA的RNA聚合酶作用下合成子代負鏈RNA.
C.逆轉錄病毒(Retrovirus)複製過程 分二個階段:第一階段,病毒核時進入胞漿後,以RNA為模板,在依賴RNA的DNA多聚酶和tRNA引物的作用下,合成負鏈DNA(即RNA:DNA),正鏈RNA被降解,進而以負鏈DNA為模板形成雙股DNA(即DNA:DNA),轉入細胞核內,整合成宿主DNA中,成為前病毒.第二階段,前病毒DNA轉錄出病毒mRNA,翻譯出病毒蛋白質.同樣從前病毒DNA轉錄出病毒RNA,在胞漿內裝配,以出芽方式釋放.被感染的細胞仍持續分裂將前病毒傳遞至子代細胞.
組裝
組裝---將生物合成的蛋白和核酸裝配成子代核衣殼的過程 .
病毒種類不同,其裝配的部位,方式不同.
DNA病毒的核衣殼在核內裝配;
RNA 病毒的核衣殼在胞質內裝配
釋放---組裝完畢的病毒顆粒,以不同方式從宿主細胞中釋放出去.