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反转录病毒

反转录病毒

逆转录病毒(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在脱氧核糖核酸(DNA),而是储存在核糖核酸(RNA)上,此类病毒是目前已知的唯一基因组不是单倍体的病毒。逆转录病毒基因组为二倍体,两条相同的单股正链RNA,其两端为长末端重复序列(LTR),内含有较强启动子和增强子,对病毒DNA的转录调控具有重要作用。病毒核心包含逆转录酶和整合酶。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。

反转录病毒的DNA基因组整合在宿主染色体上的位点是随机的。每个受感染的细胞一般有1~10份前病毒拷贝。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,而在宿主染色体插入位点上生成4~6 bp的重复序列。只有当受感染细胞处于细胞分裂期间,反转录病毒DNA基因组才能接触到宿主细胞的遗传物质。因此,反转录病毒只能在分裂中的细胞内复制。

目前已知的较为著名的逆转录病毒有:人类免疫缺陷病毒(HIV,可引发获得性免疫缺陷综合征AIDS),人类嗜T细胞病毒(HTLV,可诱发T细胞白血病及淋巴癌),rous肉瘤病毒(RSV)等。

目录

基本信息

中文名; 反转录病毒

外文名; Retrovirus

定义; 一大组含有逆转录酶的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

基本特征

逆转录病毒是指一大类含有逆转录酶和整合酶的RNA病毒,属于RNA病毒中的逆转录病毒科,分为RNA肿瘤病毒、慢病毒、泡沫病毒三个亚科。广义的逆转录病毒还包括能进行逆转录的DNA病毒。

逆转录病毒的最基本特征是在生命过程活动中,有一个遗传信息从RNA传递到DNA的逆转录过程和一个逆转录出的DNA整合到宿主细胞染色体DNA上的整合过程。逆转录过程在病毒核衣壳内进行,病毒进入细胞后,以tRNA为引物,在病毒逆转录酶的作用下,以作为病毒遗传物质的正链RNA为模板,合成互补的负链DNA,形成RNA-DNA杂化双链。杂化双链中的RNA被逆转录酶中的RNA酶H活性水解,之后在逆转录酶的DNA聚合酶活性下,由负链DNA复制成双链DNA。双链DNA随后环化,在病毒核衣壳的保护下在细胞质中稳定存在。当宿主细胞分裂时,核膜解体,染色体暴露出来。

此时病毒核衣壳解体,病毒DNA被释放出来与整合酶结合,接触到染色体,被整合酶整合到宿主细胞染色体的DNA上形成前病毒,随细胞分裂传递给子代细胞,建立终生感染。逆转录病毒的RNA及其逆转录出的DNA两端为长末端重复序列(LTR),内含有较强启动子和增强子,对于前病毒的转录起到重要调控作用。当细胞内条件满足时,前病毒活化,转录出大量RNA,一些RNA作为mRNA合成病毒蛋白,另一些RNA经过加帽加尾后作为子代病毒的遗传物质,最后合成的子代病毒以出芽的方式释放到宿主细胞外。未被成功整合的反转录病毒DNA会以共价闭合环状DNA的形式存在于细胞核或细胞质里,这样的反转录病毒DNA不具有转录和复制活性。

除逆转录病毒外,DNA病毒中的嗜肝DNA病毒科和花椰菜花叶病病毒科的病毒的复制中也存在逆转录过程。这些DNA病毒的DNA不能自我复制,而是通过转录出前基因组RNA,再由前基因组RNA逆转录而产生子代DNA。但是,由于这些病毒的遗传物质不是RNA,没有LTR,其DNA不会主动整合到染色体上(没有整合酶,但有一定几率会被宿主细胞自身的转座子机制整合到染色体上,不过一旦整合,该DNA就不能转录前基因组RNA,无法复制病毒),不符合逆转录病毒的一般定义与特征,因此一般不认为它们属于逆转录病毒。通常逆转录病毒指的都是RNA病毒。[1]

参考文献

  1. 逆转录病毒有哪些,有来医生 , 2020-05-15