不是的?,F(xiàn)在正在流行的冠狀病毒合成自己的蛋白質(zhì)就不需要DNA的參與,因為冠狀病毒是一種非逆轉(zhuǎn)錄的RNA病毒。但也不是所有的RNA病毒的蛋白質(zhì)合成都不需要DNA參與,諸如艾滋病毒。下面詳說。
病毒無處不在,而且種類繁多。病毒感染可以像普通感冒那樣對我們的健康造成輕微威脅,或者像HIV感染一樣對我們的生命構(gòu)成威脅。病毒可以根據(jù)其遺傳物質(zhì)進行分組:DNA或RNA。兩種類型均可感染宿主生物并引起疾病。但是,DNA和RNA病毒感染宿主細胞并接管細胞生化機制的方式是不同的。
病毒可以被看成非常微小的自身并無生命活動的寄生蟲,它們寄生的目標是細胞(包括真核細胞或者細菌),它們無法在宿主細胞外部繁殖或復制。病毒由被蛋白質(zhì)包裹的遺傳信息載體(DNA或RNA)組成。病毒將其遺傳信息載體分子注入宿主細胞,然后控制該細胞內(nèi)的生化“機器”。這個過程使病毒能夠復制其DNA或RNA,并在宿主細胞內(nèi)制造病毒蛋白。病毒可以在一個細胞中快速復制自身的多個副本,然后釋放這些副本以感染新的宿主細胞,然后復制更多。這樣,病毒可以在宿主體內(nèi)快速復制。
上圖:常見DNA病毒。
顧名思義,DNA病毒使用DNA作為其遺傳物質(zhì)。常見DNA病毒的例子是細小病毒、乳頭瘤病毒和皰疹病毒。人類到動物都有各種DNA病毒,其病例癥狀范圍從一些良性癥狀到非常嚴重的健康問題都有。
DNA病毒通常會在病毒衣殼與細胞膜融合時進入宿主細胞。病毒的內(nèi)容物被注入細胞,到達細胞核,并接管細胞的生化機制,以進行DNA復制并轉(zhuǎn)錄為RNA。RNA控制包裹病毒DNA所需的蛋白質(zhì)生產(chǎn)。包裹病毒DNA的封閉蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被稱為衣殼。衣殼在細胞內(nèi)積累,直到細胞裝不下之后突然破裂,釋放出大量新形成的病毒以感染新的宿主細胞。
上圖:DNA病毒的生命周期。
RNA病毒當然是以RNA而不是DNA為遺傳物質(zhì)。但有一類RNA病毒,被稱為逆轉(zhuǎn)錄病毒。逆轉(zhuǎn)錄病毒的例子有:甲肝病毒和艾滋病毒。(乙肝病毒是DNA病毒)。當這些病毒進入宿主細胞時,它們必須首先將其RNA轉(zhuǎn)化為DNA——此過程稱為逆轉(zhuǎn)錄,使病毒能夠?qū)⑵溥z傳物質(zhì)插入宿主細胞的DNA然后再利用宿主的生化機制生產(chǎn)新病毒,除了逆轉(zhuǎn)錄這部分,其它過程都類似于DNA病毒。
上圖:RNA病毒的生命周期,無需DNA參與。
RNA病毒指遺傳物質(zhì)是RNA的病毒。RNA病毒是一個非分類學上的統(tǒng)稱,并不指示病毒之間的任何相關(guān)性。RNA病毒包括大多數(shù)植物病毒,許多動物病毒和一些噬菌體。RNA病毒可以被包膜或未被覆蓋,RNA單鏈(ssRNA)或雙鏈(dsRNA),正鏈或負鏈導向,具有分段或不分段的基因組。在過去幾十年中,絕大多數(shù)新興病毒感染性疾病(流感病毒,SARS和埃博拉病毒的變異)的病原體都是RNA病毒,而狂犬病病毒已經(jīng)有數(shù)千年的歷史了。
逆轉(zhuǎn)錄病毒通常使用一種稱為整合酶的蛋白質(zhì)將逆轉(zhuǎn)錄病毒的DNA插入宿主細胞的基因組。逆轉(zhuǎn)錄病毒將這種DNA整合到宿主細胞DNA中的能力增加了引起癌癥或其他疾病的機會。例如,如果將逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA插入宿主細胞基因之一的中間,則該基因可能不再起作用,從而導致細胞基因型的改變,輕則造成細胞生理異常,重則導致癌癥。
逆轉(zhuǎn)錄病毒的其他例子是1型人類T淋巴病毒(HTLV-1)和2型人類T淋巴病毒(HTLV-II),它們都可以通過性接觸、血液、組織暴露傳染或在懷孕期間母嬰傳染。
上圖:DNA病毒(噬菌體也可以是DNA病毒)與RNA病毒
疫苗多用于常見的DNA病毒和RNA病毒。這些疫苗通過向患者注射無活性形式的病毒而起作用,通常是不帶DNA的蛋白外殼(或者DNA被破壞了的滅活病毒)。在沒有DNA的情況下,這些病毒空殼并不會復制。而接種者的免疫系統(tǒng)接觸到病毒蛋白后會識別此病毒,從而未將來真正的病毒感染建立免疫力。
上圖:HIV治療的多個節(jié)點。
而使用宿主的生化系統(tǒng)進行繁殖的逆轉(zhuǎn)錄病毒則更難治療。這些病毒的治療通常涉及用抑制逆轉(zhuǎn)錄酶活性的藥物進行治療,逆轉(zhuǎn)錄酶是一種將逆轉(zhuǎn)錄病毒RNA轉(zhuǎn)化為DNA的酶。通常,患有逆轉(zhuǎn)錄病毒感染(例如HIV)的患者會服用多種不同類型藥物的混合物,每種藥物針對病毒生命周期中的不同步驟進行抑制,協(xié)同阻斷病毒的復制。
一般的非逆轉(zhuǎn)錄RNA病毒的蛋白質(zhì)合成就無需DNA轉(zhuǎn)錄為RNA的這一步,因為它們自帶RNA,簡單方便,隨侵隨用,難怪疫情發(fā)展得那么快。
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