病毒中的蛋白质是怎样合成的?合成蛋白质一定要RNA的参与吗?DNA病毒内一定含RNA吗?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/28 08:23:48
病毒中的蛋白质是怎样合成的?合成蛋白质一定要RNA的参与吗?DNA病毒内一定含RNA吗?
病毒中的蛋白质是怎样合成的?
合成蛋白质一定要RNA的参与吗?DNA病毒内一定含RNA吗?
病毒中的蛋白质是怎样合成的?合成蛋白质一定要RNA的参与吗?DNA病毒内一定含RNA吗?
病毒的DNA或RNA进入宿主细胞内,利用宿主细胞的氨基酸由病毒的DNA或RNA指导合成蛋白质,然后包装成为新的病毒.
一般病毒里只有DNA或RNA中的一种,如果是RNA病毒,在宿主中可直接翻译蛋白质,如果是DNA,要先转录成RNA,在翻译
蛋白质又叫作朊。有一种特别的蛋白质称为朊病毒。朊病毒疾病(又称可传播性海绵状脑病)是一类引起人和动物神经组织退化的疾病,包括人的克雅氏病(CJD)、震颤病以及动物的疯牛病(又称牛海绵状脑病)等。人的朊病毒病已发现有4种:库鲁病(Ku-rmm)、克——雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)及致死性家庭性失眠症(FFI)。
临床变化都局限于人和动物的中枢神经系统。病理研究表明,随...
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蛋白质又叫作朊。有一种特别的蛋白质称为朊病毒。朊病毒疾病(又称可传播性海绵状脑病)是一类引起人和动物神经组织退化的疾病,包括人的克雅氏病(CJD)、震颤病以及动物的疯牛病(又称牛海绵状脑病)等。人的朊病毒病已发现有4种:库鲁病(Ku-rmm)、克——雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)及致死性家庭性失眠症(FFI)。
临床变化都局限于人和动物的中枢神经系统。病理研究表明,随着阮病毒的侵入、复制,在神经元树突和细胞本身,尤其是小脑星状细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星状细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。朊病毒病属慢病毒性感染,皆以潜伏期长,病程缓慢,进行性脑功能紊乱,无缓解康复,终至死亡为特征。
1.朊病毒的发现
早在300年前,人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊搔痒症”。其症状表现为:丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬,直至瘫痪死亡。20世纪60年代,英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏DNA和RNA后,其组织仍具感染性,因而认为“羊搔痒症”的致病因子并非核酸,而可能是蛋白质。由于这种推断不符合当时的一般认识,也缺乏有力的实验支持,因而没有得到认同,甚至被视为异端邪说。1947年发现水貂脑软化病,其症状与“羊搔症症”相似。以后又陆续发现了马鹿和鹿的慢性消瘦病(萎缩病)、猫的海绵状脑病。最为震惊的当首推1996年春天“疯牛病”在英国以至于全世界引起的一场空前的恐慌,甚至引发了政治与经济的动荡,一时间人们“谈牛色变”。1997年,诺贝尔生理医学奖授予了美国生物化学家斯坦利·普鲁辛纳(Stanley B. Prusiner),因为他发现了一种新型的生物——朊病毒(Piron)。
2.朊病毒的性质与结构
期但利·普鲁辛纳经过多年的研究,终于初步搞清了引起瘙痒病的病原体即阮病毒的一些特点。他发现阮病毒大小只有30一50纳米,电镜下见不到病毒粒子的结构;经负染后要见到聚集而成的棒状体,其大小约为10~250 x 100~200纳米。通过研究还发现,朊病毒对多种因素的灭活作用表现出惊人的抗性。对物理因素,如紫外线照射、电离辐射、超声波以及80~100℃高温,均有相当的耐受能力。对化学试剂与生化试剂,如甲醛、羟胺、核酸酶类等表现出强抗性。 对蛋白酶K、尿素、苯酚、氯仿等不具抗性。在生物学特性上,朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性,巨噬细胞能降低甚至灭活朊病毒的感染性,但使用免疫学技术又不能检测出有特异性抗体存在,不诱发干扰素的产生,也不受干扰素作用。总体上说,凡能使蛋白质消化、变性、修饰而失活的方法,均可能使朊病毒失活;凡能作用于核酸并使之失活的方法,均不能导致朊病毒失活。由此可见,朊病毒本质上是具有感染性的蛋白质。普鲁辛纳将此种蛋白质单体称为朊病毒蛋白(PrP)。
3.朊病毒病
除上文提到的几种由朊病毒引起的疾病均发生在动物身上外,人的朊病毒病已发现有4种:库鲁病(Ku-rmm)、克——雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)及致死性家庭性失眠症(FFI)。临床变化都局限于人和动物的中枢神经系统。病理研究表明,随着阮病毒的侵入、复制,在神经元树突和细胞本身,尤其是小脑星状细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星状细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。朊病毒病属慢病毒性感染,皆以潜伏期长,病程缓慢,进行性脑功能紊乱,无缓解康复,终至死亡为特征。
对于人类而言,朊病毒病的传染有两种方式。其一为遗传性的,即人家族性朊病毒传染;其二为医源性的,如角膜移植、脑电图电极的植入、不慎使用污染的外科器械以及注射取自人垂体的生长激素等。至于人和动物问是否有传染,目前尚无定论。但有消息说,英国已有两位拥有“疯牛病”牛的农场主死于克——雅氏综合症,预示着人和动物间有相互传染的可能性,这有待于科学家的进一步研究证实。由于朊病毒病目前尚无有效的治疗方法,因此只能积极预防。其方法主要有:
①消灭已知的感染牲口,对病人进行适当的隔离;②禁止食用污染的食物,对神经外科的操作及器械进行消毒要严格规范化,对角膜及硬脑膜的移植要排除供者患病的可能;③对有家庭性疾病的家属更应注意防止
其接触该病。
4.致病机制
1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,以后魏斯曼等人对其逐步完善。其要点如下:①朊病毒蛋白有两种构象:细胞型(正常型PrPc)和搔痒型(致病型PrPsc)。两者的主要区别在于其空间构象上的差异。PrPc仅存在a螺旋,而PrPsc有多个β折叠存在,后者溶解度低,且抗蛋白酶解;②Prpsc可胁迫PrPc转化为Prpsc,实现自我复制,并产生病理效应;③基因突变可导致细胞型PrPsc中的α螺旋结构不稳定,至一定量时产生自发性转化,β片层增加,最终变为Prpsc型,并通过多米诺效应倍增致病。
5.研究进展及有待解决的问题
目前对朊病毒的研究侧重两个方面。其一,朊病病毒本身的分子结构、遗传机制、增殖方式、传递的种间屏障、毒株的多样性等;其二,肮病毒病的致病机理及治疗方法等。其中对有些问题已有了实质性的进展。如测定了一些朊病毒蛋白分子结构,建立了分子模型;测定了PrP基因的结构及编码蛋白的序列,并比较了人、仓鼠、小鼠、绵羊、牛、水貂之间PrP的同源性均高于80%;已测定的25种非人灵长类动物和人PrP序列的同源性为92.9%~99.6%;建立了朊病毒的疾病谱;1994年又发现了新型克一雅氏综合症(vCJD);1997年WHO TSEs专家会议提出了各种人朊病毒的诊断标准,诊断方法也时有报道,如生物测定法、单克隆抗体法等;2000年2月,美国政府宣布,在用老鼠做实验后发现,环四吡咯(cyclic tetrapyrrole)可用于治疗和预防“疯牛病”及相关疾病。
尽管朊病毒的研究取得了许多成绩,但目前还有许多问题尚待解决。例如,朊病毒一个感染单位是许多PrPsc分子的聚合物还是若干个PrPsc分子混合物中为数不多的某种特殊分子;PrPc和PrPsc的精确结构及其在转变中产生的结构变化;体外试验产主的PrPc有无感染性;毒株多样性形成的机制;PrP的生理机能;朊病毒进入脑的通路和其与脑病变的关系;朊病毒病的诊断标准、防治药物、流行趋势预测等。
6.朊病毒发现的意义
从理论上讲,“中心 法则”认为DNA复制是“自我复制”,即DNA~DNA,而朊病毒蛋白是PrP→PrP,是为“自他复制”。这对遗传学理论有一定的补充作用。但也有矛盾,即”DNA→蛋白质”与“蛋白质→蛋白质”之间的矛盾。对这一问题的研究会丰富生物学有关领域的内容;对病理学、分子生物学、分子病毒学、分子遗传学等学科的发展至关重要,对探索生命起源与生命现象的本质有重要意义。从实践上讲,其对人畜健康;为揭示与痴呆有关的疾病(如老年性痴呆症、帕金森病)的生物学机制、诊断与防治提供了信息,并为今后的药物开发和新的治疗方法的研究奠定了基础。
蛋白质是构成生命的物质基础。蛋白质的功能是构成机体细胞和组织,促进生长发育,参加机体物质代谢,形成抗体,增强免疫能力和供给热能。每克蛋白质可提供16.75焦耳的热能。
蛋白质供给量应根据不同年龄、生活及劳动环境而定。通常情况下,成人每日每公斤体重为0.8克—1克,如以摄入植物性 的不懈努力,终于完成了结晶牛胰岛素的合成,标志着世界上第一个人工合成蛋白质的诞生。
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是在寄主的细胞内利用寄主提供的材料来合成自己的蛋白质。
回答阁下问题:
病毒主要分为两类,RNA病毒和DNA病毒,以下分别说说它们的各自的自身蛋白合成方式。
一、RNA病毒:
---RNA病毒又分为逆转录病毒和非逆转录病毒
1、对于逆转录RNA病毒(如艾滋病病毒),当病毒进入寄主细胞后,它将利用自身携带的逆转录酶把自身携带的RNA序列逆转录成DNA序列,然后此序列将接如宿主的DNA序列中,跟随宿主细胞DNA的复制...
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回答阁下问题:
病毒主要分为两类,RNA病毒和DNA病毒,以下分别说说它们的各自的自身蛋白合成方式。
一、RNA病毒:
---RNA病毒又分为逆转录病毒和非逆转录病毒
1、对于逆转录RNA病毒(如艾滋病病毒),当病毒进入寄主细胞后,它将利用自身携带的逆转录酶把自身携带的RNA序列逆转录成DNA序列,然后此序列将接如宿主的DNA序列中,跟随宿主细胞DNA的复制而复制。接着,复制产生的病毒DNA,又再次转录出RNA,然后,一部分的RNA将参与翻译出病毒的蛋白质,另一部分将作为病毒的遗传物质与蛋白质组装成新的病毒。;
2、对于非逆转录病毒(如烟草花叶病毒),病毒自身携带的RNA会自主复制并自主翻译出蛋白质,并进行组装产生子代病毒;
二、DNA病毒:
----它们的遗传物质为DNA,进入寄主细胞后将直接接入寄主的DNA序列中,随寄主DNA的复制而复制,然后病毒DNA再参与转录翻译过程,合成病毒的蛋白质;也有可能病毒DNA不与宿主DNA结合而自主复制,产生更多的DNA,并且进行独立的转录翻译,合成病毒蛋白质。
PS:至于朊病毒(如疯牛病病毒),是一类只含蛋白质的病毒,复制大多采用自身复制产生病毒性蛋白质,详细情况LS有说明。
PPS:回答补充问题---正常情况下,根据中心法则,细胞合成蛋白质都必须先将DNA转录成mRNA,然后再通过翻译得到蛋白质。如果是人工合成就有可能直接在蛋白质水平上合成了,即直接将指定氨基酸连接成多肽链,进而得到人工合成的简单的蛋白质;DNA病毒内不含RNA,只含DNA和蛋白质外壳!!!
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