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16.1: 什么是病毒?
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16.1: 什么是病毒?

“病毒是一种微小的传染性粒子,由一个包裹在蛋白质外壳中的RNA或DNA基因组组成。它不能自己繁殖:它只能通过进入一个细胞并使用它的细胞机器制造更多的病毒。当病毒感染宿主细胞时,它会除去其蛋白质外壳,并引导宿主的机器转录和翻译其遗传物质。被劫持的细胞将复制的成分组装成数千个病毒子代,这些子代可以破裂并杀死宿主细胞。新病毒接着感染更多的宿主细胞。”

为什么要研究病毒?

病毒可以感染不同类型的细胞:细菌、植物和动物。以细菌为目标的病毒,称为噬菌体(或噬菌体),非常丰富目前的研究主要集中在噬菌体治疗人类多重耐药细菌感染上感染栽培植物的病毒也被高度研究,因为流行病导致巨大的作物和经济损失。

病毒最早发现于19世纪,当时一种重要的经济作物烟草受到一种神秘疾病的困扰,后来被鉴定为烟草花叶病毒动物病毒在兽医研究和医学研究中都具有重要意义。此外,病毒是许多人类疾病的基础,从普通感冒、水痘和疱疹,到更危险的感染,如黄热病、肝炎和天花。

病毒的结构

病毒有多种形态,专门攻击目标细胞。所有病毒的两个主要组成部分是病毒基因组及其保护蛋白外壳,即衣壳病毒基因组由单链或双链RNA或DNA组成,它编码构成衣壳的蛋白质病毒基因组和衣壳一起被称为核衣壳。

许多真核病毒的一个独特特征是存在一种磷脂膜,称为包围衣壳的包膜。这种包膜通常起源于先前受感染的宿主细胞膜,但也可以包括附着在其上的病毒蛋白(称为包膜蛋白)最后,一些动物病毒在外壳和衣壳之间有一簇病毒编码的蛋白质,即病毒皮。

病毒感染

病毒的生命周期可分为以下五个步骤:附着、进入、复制、组装和释放。病毒表面的蛋白质帮助它识别特定的宿主细胞一些病毒利用这些表面蛋白结合宿主细胞受体,通过内吞作用启动细胞内化,而包膜病毒可以直接与宿主细胞膜融合。

一些噬菌体不进入细胞;它们将基因组(和病毒酶)注入宿主细胞。一旦进入细胞,病毒就没有被覆盖,并引导宿主细胞的机器转录和翻译其基因组。宿主细胞将病毒基因组的新拷贝打包成病毒颗粒,从而产生后代。子代病毒可能在释放前储存在宿主细胞中,或通过从细胞膜上出芽而不断地从细胞中挤出。病毒感染周期分为溶解性或溶原性。在裂解周期中,新病毒从宿主细胞中爆发,从而杀死宿主细胞。在溶原循环中,病毒DNA被整合到宿主基因组中,在那里它处于休眠状态,每次宿主细胞复制时都被复制。


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