反轉錄病毒
反轉錄病毒 |
逆轉錄病毒(Retrovirus),又稱反轉錄病毒,屬於RNA病毒中的一類,它們的遺傳信息不是儲存在脫氧核糖核酸(DNA),而是儲存在核糖核酸(RNA)上,此類病毒是目前已知的唯一基因組不是單倍體的病毒。逆轉錄病毒基因組為二倍體,兩條相同的單股正鏈RNA,其兩端為長末端重複序列(LTR),內含有較強啟動子和增強子,對病毒DNA的轉錄調控具有重要作用。病毒核心包含逆轉錄酶和整合酶。與其他RNA病毒不同之處在於,逆轉錄病毒的RNA不進行自我複製,進入宿主細胞後,RNA經逆轉錄酶合成雙鏈DNA,雙鏈DNA被整合酶整合至宿主細胞染色體DNA上形成前病毒,建立終生感染並可隨宿主細胞分裂傳遞給子代細胞。
反轉錄病毒的DNA基因組整合在宿主染色體上的位點是隨機的。每個受感染的細胞一般有1~10份前病毒拷貝。反轉錄病毒DNA的整合是複製病毒RNA的必經階段。反轉錄病毒的DNA插入宿主細胞染色體時,在5'LTR的U3左端和3'端LTR的U5右端各丟失2 bp,而在宿主染色體插入位點上生成4~6 bp的重複序列。只有當受感染細胞處於細胞分裂期間,反轉錄病毒DNA基因組才能接觸到宿主細胞的遺傳物質。因此,反轉錄病毒只能在分裂中的細胞內複製。
目前已知的較為著名的逆轉錄病毒有:人類免疫缺陷病毒(HIV,可引發獲得性免疫缺陷綜合徵AIDS),人類嗜T細胞病毒(HTLV,可誘發T細胞白血病及淋巴癌),rous肉瘤病毒(RSV)等。
目錄
基本信息
中文名; 反轉錄病毒
外文名; Retrovirus
定義; 一大組含有逆轉錄酶的RNA病毒
形態; 球形
基因組; 兩個相同+ssRNA;
編碼基因; gag、pol、env
釋放方式; 芽生方式釋放
基本特徵
逆轉錄病毒是指一大類含有逆轉錄酶和整合酶的RNA病毒,屬於RNA病毒中的逆轉錄病毒科,分為RNA腫瘤病毒、慢病毒、泡沫病毒三個亞科。廣義的逆轉錄病毒還包括能進行逆轉錄的DNA病毒。
逆轉錄病毒的最基本特徵是在生命過程活動中,有一個遺傳信息從RNA傳遞到DNA的逆轉錄過程和一個逆轉錄出的DNA整合到宿主細胞染色體DNA上的整合過程。逆轉錄過程在病毒核衣殼內進行,病毒進入細胞後,以tRNA為引物,在病毒逆轉錄酶的作用下,以作為病毒遺傳物質的正鏈RNA為模板,合成互補的負鏈DNA,形成RNA-DNA雜化雙鏈。雜化雙鏈中的RNA被逆轉錄酶中的RNA酶H活性水解,之後在逆轉錄酶的DNA聚合酶活性下,由負鏈DNA複製成雙鏈DNA。雙鏈DNA隨後環化,在病毒核衣殼的保護下在細胞質中穩定存在。當宿主細胞分裂時,核膜解體,染色體暴露出來。
此時病毒核衣殼解體,病毒DNA被釋放出來與整合酶結合,接觸到染色體,被整合酶整合到宿主細胞染色體的DNA上形成前病毒,隨細胞分裂傳遞給子代細胞,建立終生感染。逆轉錄病毒的RNA及其逆轉錄出的DNA兩端為長末端重複序列(LTR),內含有較強啟動子和增強子,對於前病毒的轉錄起到重要調控作用。當細胞內條件滿足時,前病毒活化,轉錄出大量RNA,一些RNA作為mRNA合成病毒蛋白,另一些RNA經過加帽加尾後作為子代病毒的遺傳物質,最後合成的子代病毒以出芽的方式釋放到宿主細胞外。未被成功整合的反轉錄病毒DNA會以共價閉合環狀DNA的形式存在於細胞核或細胞質里,這樣的反轉錄病毒DNA不具有轉錄和複製活性。
除逆轉錄病毒外,DNA病毒中的嗜肝DNA病毒科和花椰菜花葉病病毒科的病毒的複製中也存在逆轉錄過程。這些DNA病毒的DNA不能自我複製,而是通過轉錄出前基因組RNA,再由前基因組RNA逆轉錄而產生子代DNA。但是,由於這些病毒的遺傳物質不是RNA,沒有LTR,其DNA不會主動整合到染色體上(沒有整合酶,但有一定幾率會被宿主細胞自身的轉座子機制整合到染色體上,不過一旦整合,該DNA就不能轉錄前基因組RNA,無法複製病毒),不符合逆轉錄病毒的一般定義與特徵,因此一般不認為它們屬於逆轉錄病毒。通常逆轉錄病毒指的都是RNA病毒。[1]