基本介紹
- 中文名：病毒變異
- 外文名：Virus variation
- 暱稱：病毒
原因,實際意義,
原因
病毒容易發生變異。除類病毒外，病毒可以說是生命體中最簡單的成員。它的遺傳密碼或基因組主要集中在核酸鏈上，只要這種核酸鏈發生任何變化都會影響它們後代的特性表現。實際上，病毒的基因組在其增殖過程中不是一成不變的，而是時時刻刻都自動地發生突變。其中大多數突變是致死性的，只有少數能生存下來。由於病毒在一次感染中，一個病毒粒子要增殖幾百萬次，存在產生突變的機會。因此一種病毒從群體水平看，在遺傳學上不是同源的，故病毒的“種”在嚴格意義上，不是分類學上的種，而應稱之為準種。病毒的自然變異是非常緩慢的，但這種變異過程可通過外界強烈因素的刺激而加快變異。
突變
病毒的突變(Mutation)是指基因組中核酸鹼基順序上的化學變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百上千個核苷酸的缺失或易位。病毒複製中的自然突變率10-5～10-8，而各種物理、化學誘變劑 (Mutagens)可提高突變率，如溫度、射線、5-溴尿嘧啶、亞硝酸鹽等的作用均可誘發突變。突變株與原先的野生型病毒 (Wild-type virus)特性不同，表現為病毒毒力、抗原組成、溫度和宿主範圍等方面的改變。
1.毒力改變 有強毒株及弱毒株，後者可製成弱毒活病毒疫苗，如脊液灰質炎疫苗、麻疹疫苗等。
2.條件致死突變株 指病毒突變後在特定條件下能生長，而在原來條件下不能繁殖而被致死。其中最主要是的是溫度敏感條件致死突變株(Temperature-sensitive conditional lethalmutant)，簡稱溫度敏感突變株(ts株)，在特定溫(28～35℃)下孵育則能增殖，在非特定溫度(37～40℃)下孵育則不能繁殖，而野生型在兩種溫度均能增殖。顯然是由於在非特定溫度下 ，突變基因所編碼的蛋白缺乏其應有功能。因此大多數ts株同時又是減毒株。現已從許多動物病毒中分離出ts株，選擇遺傳穩定性良好的品系用於製備鹼毒活疫苗，如流感病毒及脊髓灰制裁炎病毒ts 株疫苗。
3.宿主適應性突株 例如狂犬病毒突變株適應在兔腦內增殖，由“街毒”變為“固定毒”，可製成狂犬病疫苗。
基因重組
當二種有親緣關係的不同病毒感染同一宿主細胞時，它們的遺傳物質發生交換，結果產生不同於親代的可遺傳的子代，稱為基因重組(Genetic recombination)。
1.活病毒間的重組 例如流感病毒兩個亞型之間可基因重組，產生新的雜交株，即具有一個親代的血凝素和另一親代的神經氨酸酶。這在探索自然病毒變異原理中具有重要意義。流感每隔十年左右引起一次世界性大流行，可能是由於人的流感病毒與某些動物(雞、馬、豬)的流感病毒間發生基因重組所致。
2.滅活病毒間的重組 例如用紫外線滅活的兩株同種病毒，若一同培養後，常可使滅活的病毒復活，產生出感染性病毒體，此稱為多重複活(Multiplicity reactivation)，這是因為兩種病毒核酸上受損害的基因部位不同，由於重組合相互彌補而得到復活。因此現今不用紫外線滅活病毒製造疫苗，以防病毒復活的危險。
3.死活病毒間的重組 例如將能在雞胚中生長良好的甲型流感病毒(A0或A1亞型)疫苗株經紫外線滅活後，再加亞洲甲型(A2亞型)活流感病毒一同培養，產生出具有前者特點的A2亞型流感病毒，可供製作疫苗，此稱為交叉復活 (Cross reactivation)。
基因產物的相互作用
1.表型混合(Phenotype mixing) 兩種病毒混合感染後，一個病毒的基因組偶而裝入另一病毒的衣殼內，或裝入兩個病毒成分構成的衣殼內，發生表型混合。這種混合是不穩定的，傳代後可恢復其原來的特性。
2.基因型混合(Genotype mixing) 指兩種病毒的核酸偶而混合裝在同一病毒衣殼內，或兩種病毒的核衣殼偶爾包在一個囊膜內，但它們的核酸都未重組合，所以沒有遺傳性。
3.互補 (Complementation) 指兩種病毒通過其產生的蛋白質產物(如酶、衣殼或囊膜)相互間補助不足，例如輔助病毒與缺損病毒間、兩個缺損病毒間、活病毒與死病毒間都可以互補，互補後仍產生原來病毒的子代。
4.增強(Enhancement) 指兩種病毒混合培養時，一種病毒能促進增強另一種病毒的產量，可能是因為前者壓制了產生干擾素所致。
實際意義
1.研製減毒活疫苗 如ts株、宿主適應性突變株的研製。
2.套用於基因工程(Genetic engineering) 基因工程是將一個生物體的基因(Gene)，也就是攜帶遺傳信息的DNA片段，轉移到另一個生物內，與原有生物體的DNA結合，實現遺傳性狀的轉移和重新組合，從而使人們能夠定向地控制、乾予和改變生物體的變異和遺傳。目前病毒基因工程正沿著二個方向發展：一是將編碼病毒表面抗原的基因移植到質粒中去，在大腸桿菌中產生大量表面抗原物質，以製備疫苗或診斷用抗原。如乙型肺炎病毒編碼表面抗原的DNA片段已在酵母菌中表達，該疫苗正進行人體觀察；二是探索病毒作為基因工程載體的可能性，以便將所需要的外源基因帶入人體或支物體內，以治療人類遺傳疾病或創造動物新品種的目的。
