病毒的定义

http://www.microimage.com.cnMiffy(2011-01-25 16:20:17)

  在病毒学研究早期,许多植物、动物和细菌的病毒被科学家作了分类,但是关于病毒的起源和性质一直处于争论之中。直到可以在培养细胞中扩增病毒,有关病毒性质的研究才开始有所进展。


  (一)病毒的典型特征


  1 、病毒结构简单 1935 年, Stanley 获得了烟草花叶病毒的晶体结构。当时人们对蛋白质和 DNA 等生物大分子的结构还一无所知, DNA 作为重要的遗传物质也没有被认识到。由于晶体结构通常是与无机物质联系在一起的,所以病毒晶体结构的获得使人们对于病毒是否是真正的生命形式产生疑问。另一方面,烟草花叶病毒相对容易结晶化,也说明病毒结构简单、粒子排列整齐。电镜的出现使人们第一次观察到了病毒颗粒,电镜下的病毒非常小、结构远比细胞简单,许多病毒呈螺旋型或球型颗粒。电镜的出现使对病毒颗粒的形态学描述成为可能,也为病毒的合理分类奠定了基础。


  2 、病毒的寄生性 病毒的基本特性是必须依赖于活的宿主才能繁殖,即病毒是 专性寄生生物 。早期对病毒的研究需借助于活的宿主。组织和细胞培养技术建立之后,病毒复制的机制才得以进一步了解。我们对病毒寄生性分子基础的研究,几乎完全建立在病毒的体外细胞一步生长循环技术基础上。病毒是一种“分子寄生虫”,它们利用宿主细胞的生物合成机制合成它们所需要的物质。但与细胞不同,病毒不通过生长和分裂进行繁殖,而是由病毒在宿主细胞内产生的前体装配而成。


  (二)病毒的定义


  病毒( viruses ) 是介于生命和非生命之间的一种物质形式,广泛存在于我们周围。病毒游离于细胞之外时,没有复制能力,不表现任何生命特征,只是一种有机物质的存在形式;但进入细胞后就表现出生命特征,并可利用细胞机器进行复制,感染邻近细胞。因此,病毒是由一个或多个核酸分子组成的基因组、有一层蛋白或脂蛋白的保护性外壳、可在一定宿主细胞中自我复制的感染性因子。


  在很长的一段时间内,病毒被定义为“一种亚显微的、细胞内的专性寄生物”,以区别于高等微生物(包括广义微生物中的原核生物以及显微镜下才能看到的真核生物如藻类、原生生物以及真菌等)。这个定义具有局限性,因为一些专性细胞内寄生的细菌(如立克次氏体和衣原体)也具有特定的细胞内寄生生活史。因此,有必要给病毒的定义赋予些新的内涵:①病毒粒子由其前体形式装配而来,而其他生物则是通过整体组分的增加经分裂而繁殖。②病毒粒子自身不能进行生长和分裂。③病毒缺少编码能量代谢或蛋白质合成所必需的元件(如线粒体、核糖体)的遗传信息。为了详细阐述病毒与宿主细胞的关系和病毒颗粒的重要特征,目前将病毒定义为:病毒是一种非常小的感染性细胞内(分子)专性寄生生物,其基因组只包含一类核酸( DNA 或 RNA );子代病毒颗粒是由宿主细胞新合成的物质装配形成的;在感染周期中产生的子代病毒颗粒是病毒基因组侵入下一宿主细胞或生物体的载体,它的分解导致下一个感染周期的开始。某些病毒在其生活史中需要整合到宿主染色体 DNA 中,称为原病毒( provirus ) 。


  一般,病毒由基因组( DNA 或 RNA )和蛋白质外壳构成。然而, 1971 年 Diener 发现了一种只含小分子量 RNA 而不含蛋白质的类病毒( Viriods ) ,说明自然界中存在比病毒更简单的致病因子,这一发现对病毒的定义提出了挑战。 1981 年至 1983 年,又发现在四种多面体 RNA 病毒颗粒中伴随存在一种与类病毒相似的 RNA 分子,其复制和衣壳化都需要依赖于辅助病毒,被称为拟病毒( Virusiods ) 或卫星( Satellites ) 。 1982 年 Prusiner 发现引起羊搔痒病的病原体是一种分子量约 27 kD 的蛋白质(不包含核酸),称之为蛋白侵染子或朊病毒( Prions ) 。类病毒、卫星、朊病毒等的发现,极大地丰富了病毒学的内容,使人们对病毒的本质又有了新的认识。 病毒的定义随着分子病毒学的发展而不断更新。现在认为病毒是一种介于生命和非生命之间的一种物质形式,是一种比较原始的、有生命特征的、能自我复制和专性细胞内寄生的非细胞生物。

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