病毒基因组的特点是什么?

病毒基因组的特点是什么?
病毒基因组的特点是什么?

病毒基因组的特点是什么?
1.病毒基因组大小相差较大,与细菌或真核细胞相比,病毒的基因组很小,但是不同的病毒之间其基因组相差亦甚大.如乙肝病毒DNA只有3kb大小,所含信息量也较小,只能编码4种蛋白质,而痘病毒的基因组有300kb之大,可以编码几百种蛋白质,不但为病毒复制所涉及的酶类编码,甚至为核苷酸代谢的酶类编码,因此,痘病毒对宿主的依赖性较乙肝病毒小得多.
2.病毒基因组可以由DNA组成,也可以由RNA组成,每种病毒颗粒中只含有一种核酸,或为 DNA或为RNA,两者一般不共存于同一病毒颗粒中.组成病毒基因组的DNA和RNA可以是单链的,也可以是双链的,可以是闭环分子,也可以是线性分子.如乳头瘤病毒是一种闭环的双链DNA病毒,而腺病毒的基因组则是线性的双链DNA,脊髓灰质炎病毒是一种单链的RNA病毒,而呼肠孤病毒的基因组是双链的 RNA分子.一般说来,大多数DNA病毒的基因组双链DNA分子,而大多数RNA病毒的基因组是单链RNA分子.
3.多数RNA病毒的基因组是由连续的核糖核酸链组成,但也有些病毒的基因组RNA由不连续的几条核酸链组成如流感病毒的基因组RNA分子是节段性的,由八条RNA分子构成,每条RNA分子都含有编码蛋白质分子的信息；而呼肠孤病毒的基因组由双链的节段性的RNA分子构成,共有10个双链RNA片段,同样每段RNA分子都编码一种蛋白质.目前,还没有发现有节段性的DNA分子构成的病毒基因组.
4.基因重叠即同一段DNA片段能够编码两种甚至三种蛋白质分子,这种现象在其它的生物细胞中仅见于线粒体和质粒DNA,所以也可以认为是病毒基因组的结构特点.这种结构使较小的基因组能够携带较多的遗传信息.重叠基因是1977年Sanger在研究ΦX174时发现的.ΦX174是一种单链DNA病毒,宿主为大肠杆菌,因此,又是噬菌体.它感染大肠杆菌后共合成11个蛋白质分子,总分子量为25 万左右,相当于6078个核苷酸所容纳的信息量.而该病毒DNA本身只有5375个核苷酸,最多能编码总分子量为20万的蛋白质分子,Sanger在弄清 ΦX174的11个基因中有些是重叠的之前,这样一个矛盾长时间无法解决.重叠基因有以下几种情况：
（1）一个基因完全在另一个基因里面.如基因A和B是两个不同基因,而B包含在基因A内.同样,基因E在基因D内.
（2）部分重叠.如基因K和基因A及C的一部分基因重叠.
（3）两个基因只有一个碱基重叠.如基因D的终止密码子的最后一个碱基是J基因起始密码子的第一个碱基(如TAATG).这些重叠基因尽管它们的DNA大部分相同,但是由于将mRNA翻译成蛋白质时的读框不一样,产生的蛋白质分子往往并不相同.有些重叠基因读框相同,只是起始部位不同,如SV40DNA基因组中,编码三个外壳蛋白VP1、VP2、VP3基因之间有122个碱基的重叠,但密码子的读框不一样.而小t抗原完全在大T抗原基因里面,它们有共同的起始密码子.
5.病毒基因组的大部分是用来编码蛋白质的,只有非常小的一份不被翻译,这与真核细胞DNA的冗余现象不同如在ΦX174中不翻译的部份只占217/5375,G4DNA中占282/5577,都不到5％.不翻译的DNA顺序通常是基因表达的控制序列.如ΦX174的H基因和A基因之间的序列（3906－3973）,共67个碱基,包括RNA聚合酶结合位,转录的终止信号及核糖体结合位点等基因表达的控制区.乳头瘤病毒是一类感染人和动物的病毒,基因组约8.0Kb,其中不翻译的部份约为1.0kb,该区同样也是其他基因表达的调控区.
6.病毒基因组DNA序列中功能上相关的蛋白质的基因或rRNA的基因往往丛集在基因组的一个或几个特定的部位,形成一个功能单位或转录单元.它们可被一起转录成为含有多个mRNA的分子,称为多顺反子 mRNA（polycistroniemRNA）,然后再加工成各种蛋白质的模板mRNA.如腺病毒晚期基因编码病毒的12种外壳蛋白,在晚期基因转录时是在一个启动子的作用下生成多顺反子mRNA,然后再加工成各种mRNA,编码病毒的各种外壳蛋白,它们在功能上都是相关的；ΦX174基因组中的D- E-J-F-G-H基因也转录在同一mRNA中,然后再翻译成各种蛋白质,其中J、F、G及H都是编码外壳蛋白的,D蛋白与病毒的装配有关,E蛋白负责细菌的裂解,它们在功能上也是相关的.
7.除了反转录病毒以外,一切病毒基因组都是单倍体,每个基因在病毒颗粒中只出现一次.反转录病毒基因组有两个拷贝.
8.噬菌体（细胞病毒）的基因是连续的；而真核细胞病毒的基因是不连续的,具有内含子,除了正链RNA病毒之外,真核细胞病毒的基因都是先转录成mRNA前体,再经加工才能切除内含子成为成熟的mRNA.更为有趣的是,有些真核病毒的内含子或其中的一部分,对某一个基因来说是内含子,而对另一个基因却是外显子.如SV40和多瘤病毒（polyomavirus）的早期基因就是这样.SV40的早期基因即大T和小t抗原的基因都是从5146开始反时针方向进行,大T抗原基因到2676位终止,而小t抗原到4624位即终止了,但是,从4900到 4555之间一段346bp的片段是大T抗原基因的内含子,而该内含子中从4900-4624之间的DNA序列则是小t抗原的编码基因.同样,在多瘤病毒中,大T抗原基因中的内含子则是中T和t抗原的编码基因.