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1. [顧銓] 巨病毒的宿主範圍與基因功能

目前已知的巨病毒宿主涵蓋真核生物的各主要支系,除了許多單細胞藻類,也包含變形蟲與海洋異營性鞭毛蟲。

各科中尤以基因體大小變異最高的 ...loading關於本所簡介本所沿革歷任所長學術諮詢委員會年輕學者委員會獎項與殊榮聯絡我們保有個人資料檔案公開項目彙整表研究領域染色體及基因體學植物與環境交互作用植物與環境微生物學細胞與發育生物學人員專任研究人員兼任研究人員退休研究員研究技師約聘人員與研究生行政人員核心設施生物資訊核心實驗室基因體學技術核心實驗室Affymetrix基因表現服務實驗室小分子代謝質譜儀核心實驗室細胞生物學核心實驗室電子顯微鏡實驗室流式細胞儀實驗室光學顯微鏡實驗室蛋白質體核心實驗室中央研究院植物基因組中心中央研究院實驗植物核心溫室中央研究院轉殖植物核心實驗室學術活動本所消息學術演講學生演講研究成果傑出人才講座研討會培訓計畫中央研究院國際研究生學程中研院及台大博士班學程中研院植微所及中大研究生學程中研院植微所及東吳大學研究生學程中研院國際研究生學程暑期實習生計畫中研院植微所暑期大學生培育計畫中央研究院高中生命科學研究人才培育計畫內部系統植物學研究相關連結生命科學圖書館科技部生命科學研究推動中心中央研究院生物多樣性研究中心-植物標本館財團法人楊祥發紀念教育基金會首頁學術活動研究成果[顧銓]巨病毒的宿主範圍與基因功能發稿時間:2020-11-2316:15:35圖:巨病毒與真核生物的譜系樹及其感染關係。

過去生物學者認為病毒是能通過細菌濾器的小型寄生性顆粒,但真核生物巨病毒的發現挑戰了此一傳統觀念。

二十年前研究人員首次發現四群感染脊椎動物、節肢動物、小球藻與多細胞褐藻的雙股DNA病毒(痘病毒科、虹彩病毒科、非洲豬瘟病毒科與藻類DNA病毒科)應有共同的起源,將它們統稱為核胞質大型DNA病毒,並在去年由國際病毒分類委員會正式命名為多變DNA病毒域中的核胞病毒門。

近年來不論是微生物學和基因體技術的進步,還是大量的環境採樣、分離培養與功能性實驗,都大幅增進對巨病毒的認識,包含新成立的巨病毒科和新發現的真核宿主與病毒基因功能。

目前已知的巨病毒宿主涵蓋真核生物的各主要支系,除了許多單細胞藻類,也包含變形蟲與海洋異營性鞭毛蟲。

各科中尤以基因體大小變異最高的藻類DNA病毒科與擬菌病毒科的宿主多樣性最廣,且不再只限於最初所知的藻類或變形蟲。

巨病毒的基因體與小型細菌基因體大小相當,且帶有許多一般病毒沒有的基因,可參與轉錄與轉譯、醣類與脂質生合成、能量代謝、營養鹽與金屬離子的膜運輸和感應環境刺激等細胞功能。

巨病毒的基因庫決定其與宿主的交互作用,並同時反映與宿主的共演化關係,而宿主轉換的發生則可能意味著廣宿主病毒的存在。

至於在古老的過去,巨病毒起源後基因體如何演化,並進而感染各個真核生物支系,則是更加複雜有待釐清的議題。

Tsu-WangSun,Chia-LingYang,Tzu-TongKao,Tzu-HawWang,Ming-WeiLai,ChuanKu(2020):Hostrangeandcodingpotentialofeukaryoticgiantviruses.Viruses12(11):1337.



2. 病毒概論

这些基因编码了构成病毒颗粒的结构蛋白和只在宿主细胞中合成的非结构蛋白。

像所有细胞一样,很多病毒会产生用以复制DNA和 ...病毒概論維基百科,自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋  此條目介紹的是主題的導論,行文力圖簡單、通俗易懂,避免深奧術語。

關於該主題的詳細描述,請見「病毒」。

病毒通過計算機重建的一個輪狀病毒的圖像科學分類群體一:雙鏈DNA病毒二:單鏈DNA病毒三:雙鏈RNA病毒四:正義單鏈RNA病毒五:反義單鏈RNA病毒六:逆轉錄病毒七:DNA逆轉錄病毒病毒相關詞彙病毒體一個位於宿主細胞之外的獨立、功能完全的病毒顆粒衣殼在病毒基因外包裹著的一層蛋白質外殼。

衣殼由許多相同的、分子較小的蛋白質(這些蛋白質稱爲「殼粒」(capsomer))組成病毒包膜(包膜)一些病毒擁有的包裹病毒體的脂肪泡基因一段DNA或RNA。

如果把核苷酸比作字的話,那麼基因就是由核苷酸寫成的句子。

基因會指導病毒的複製。

一種病毒只能擁有DNA與RNA中的一種作爲它的遺傳物質。

宿主能被一種或多種病毒感染的動物、植物,或者細菌噬菌體能在細菌體內繁殖的病毒細胞嗜性細胞嗜性決定了會被病毒選爲繁殖場所的細胞的類型血清型病毒表面的抗原不同,血清型也就不同對稱性一種病毒如果(不同個體間)完全相同,而且具有立方體、螺旋形等複雜的結構,那麼它就具有對稱性。

檢視討論編輯病毒是一種依靠宿主的細胞來繁殖的類生物體。

在感染宿主細胞之後,病毒就會迫使宿主細胞以很快的速度製造、裝配出數千份與它(病毒)相同的拷貝。

不像大多數生物體,病毒沒有會分裂的細胞,新的病毒是在宿主細胞內生產、組裝的。

不過,與構造更簡單的傳染性病原體朊病毒不同,病毒含有能使得它們發生變異和進化的核酸。

目前,人們已經發現了超過5000種的病毒[1]。

病毒的起源至今不明。

有些病毒可能是由質粒,即一種可在細胞間移動的環狀DNA進化而來。

同時,也有些病毒可能是由細菌進化而來。

病毒由兩或三種結構組成。

其中,所有病毒都有的兩種結構是化學本質爲DNA或RNA的核酸與保護基因的蛋白質外殼。

其中,核酸爲攜帶遺傳訊息的長鏈狀分子。

部分病毒還有一個由脂肪構成的包裹著病毒體的病毒包膜。

病毒包膜可以在病毒處於宿主細胞胞外時爲它們提供保護。

病毒的形狀變化多樣,既有螺旋形、二十面體形的病毒,也有擁有更為複雜的幾何結構的噬菌體。

病毒的大小在20奈米到300奈米之間,把30,000到500,000個病毒一個個緊靠著排列起來才能達到1厘米的長度。

病毒有多種傳播方式。

很多病毒會攻擊特定的生物體或生物組織,每一種病毒也有特定的傳播方式。

植物病毒通常通過昆蟲或其它生物體在植物間傳播,這種幫助病毒擴散的生物體稱爲「病媒」。

一些動物病毒,包括人會染上的病毒,會通過被它感染的體液傳播。

而像流感病毒這樣的病毒則是藉由人打噴嚏或咳嗽時產生的飛沫液滴在空氣中傳播的。

而以諾如病毒爲代表的一類病毒則是通過糞口途徑傳播,被污染的手、食物、水等都可以傳播這類病毒。

輪狀病毒則通常是通過與被感染的兒童的直接接觸傳播。

愛滋病病毒可通過性交傳播,因爲進行性交時雙方會產生體液的轉移。

另外,登革熱病毒(英語:Denguevirus)可以通過吸血昆蟲傳播。

病毒感染會使人、動物甚至植物生病,不過宿主的免疫系統通常能清除病毒,並產生終身的免疫力。

抗生素對病毒無效,但人們已開發出抗病毒藥以治療威脅生命的病毒感染。

疫苗也能使宿主產生終身免疫以預防某些病毒感染。

目錄1發現2起源3結構3.1大小3.2基因3.3蛋白質合成4生命週期5對宿主細胞的影響6病毒引起的疾病6.1植物疾病6.2噬菌體6.3宿主的抵抗力6.3.1動物的先天免疫6.3.2動物的後天免疫6.3.3植物的抵抗力6.3.4細菌對噬菌體的抵抗力6.4人類和其他動物病毒性疾病的防治6.4.1接種疫苗6.4.2抗病毒藥7病毒在生態學中的角色8參見9參考文獻9.1引用9.2來源10外部連結發現[編輯]主條目:病毒學歷史掃描電子顯微鏡下觀察到的從淋巴細胞中出芽的HIV-1病毒。

這些病毒已被染成綠色1884年法國微生物學家查理斯·尚柏朗發明了一種過濾器(現稱作尚柏朗過濾器或尚



3. 病毒不是活的嗎?

然而當病毒進入細胞後(細胞受感染後即稱為宿主),就變得生龍活虎。

病毒會脫去外殼,讓基因裸露,誘導細胞的複製機具生產病毒的DNA或RNA ...購買本期瀏覽全文前往科學人知識庫醫學病毒不是活的嗎?2005-01-01比雅瑞爾(LuisP.Villarreal)病毒是大家耳熟能詳的名詞,然而一般人卻不知道,在傳統生物學定義下,病毒是沒有生命的!現在,科學家要挑戰「生命」的概念,讓病毒重回生命網絡之中。

1950年代美國經典電視喜劇「新婚佳人」有一集演到,紐約布魯克林的公車司機克萊姆登大聲向太太艾麗絲解釋:「你知道,我了解你有多容易受病毒感染。

」半個世紀前,即使像克萊姆登這樣的市井小民,對病毒也都有些認識:病毒是一種微小的病原體。

然而可以確定的是,他們並不清楚病毒是什麼,即使到了現在,這樣的人也不少。

將近100年來,科學界對病毒認知的共識也一再改變,從最早認為病毒是一種毒物,然後是一種生命形式,接著又改觀成一種生物化學物質;到了今日,病毒則被視為介於生命和無生命之間灰色地帶的物質:它們沒有辦法自行複製,但是到了真正的活細胞內又可以繁殖,而且會對宿主的行為造成巨大的影響。

在現代生物科學發展史中,大部份時期我們都將病毒歸類為無生命物質,也造成了一個意外的結果:大多數的學者在研究演化時,都忽略了病毒。

不過,現在的科學家終於開始認識病毒在生物歷史中的根本角色。

必也正名乎我們很容易理解為什麼病毒這麼難以分類,因為每次使用不同的標準來看它們,它們的模樣似乎也會跟著有改變。

人類最初對病毒產生興趣,是因為它們與疾病有關,病毒(virus)一詞,就是源於拉丁文的毒物。

19世紀末,研究者發現某些疾病,像是狂犬病和口蹄疫,是由行為類似細菌、但個體更小的病原體所造成。

由於它們顯然具有生物特徵,而且可在動物體間傳播,造成明顯的生物效應,因此在當時,病毒被視為生物世界裡具有基因的最簡單生命型態。

人類免疫不全病毒(HIV)到了1935年,病毒被降級為惰性化學物質。

美國紐約市洛克斐勒大學(當時還是洛克斐勒研究所)的史坦利(WendellM.Stanley)和同事,首次將病毒(菸草鑲嵌病毒)顆粒結晶出來,他們看到病毒是由複雜的生物化學物質組成,但是卻缺乏表現生命的生物化學活性:執行代謝功能的重要系統。

史坦利因這項研究,獲得了1946年的諾貝爾化學獎(而不是生理醫學獎)。

史坦利和其他人的進一步研究,確立了病毒的結構:在核酸分子(DNA或RNA)外,包裹著蛋白質構成的外殼,其上的某些蛋白質可能還與感染有關。

這種描述讓病毒聽起來比較像是化學組件,而不像生物。

然而當病毒進入細胞後(細胞受感染後即稱為宿主),就變得生龍活虎。

病毒會脫去外殼,讓基因裸露,誘導細胞的複製機具生產病毒的DNA或RNA,並根據病毒核酸上的指令製造更多病毒蛋白質。

這些新出爐的病毒零件在組裝後,瞧!就變出了更多的病毒,去感染其他細胞。

這些行為,讓許多科學家認為病毒生存於化學和生命的邊域。

法國斯特拉斯堡第一大學的病毒學家范雷建莫特爾(MarcH.V.vanRegenmortel)和美國疾病防制中心的梅伊(BrianW.J.Mahy),最近提出一種較詩意的說法來形容病毒對宿主細胞的依賴性,他們說病毒過著一種「借貸的生活」。

有趣的是,即使生物學家長久以來都把病毒看成裝著化學物質的盒子,他們卻利用病毒在宿主細胞內的活性,研究核酸是如何攜帶蛋白質編碼:事實上,現代分子生物學的基礎知識,就是靠著病毒取得的。

分子生物學家繼續把細胞內大部份的基本組成製成結晶,並且已習慣把細胞組件(例如核糖體、粒線體、細胞膜、DNA和蛋白質)看成只是一些化學機具,或者是機具所使用或製造的東西。

大多數分子生物學家,或許是因為接觸了多種執行生命活性物質的複雜化學結構,讓他們不會花很多時間去思考:究竟病毒有沒有生命。

對他們來說,探究這問題可能就像思考細胞內的個別組件有沒有生命一樣。

這種短視的觀點,讓他們只注意到病毒如何強佔細胞或造成疾病,至於本文稍後將討論的更宏觀的問題:病毒對地球上的生命歷史有何貢獻,則大多沒有答案,甚至無人聞問。

死也?活哉?病毒有沒有生命,我的學生時常問到這看似簡單的問題,然而這些年來我們都無法找到一個簡單的回答,可能是因為它引發了另一個根本的議題:究竟如何界定「生命」?我們很難為生命找到一個精確的科學



4. 病毒

第八章病毒. 第一節 病毒定義及特性. 1. 原文為”Virus”,意為毒物-感染物. 2. 個體微小. 3. 絕對寄生-因缺乏獨立酵素系統,需仰賴活體宿主方可生存. 4. 具高度傳染力- ...第八章病毒第一節  病毒定義及特性 1.原文為”Virus”,意為毒物-感染物2.個體微小3.絕對寄生-因缺乏獨立酵素系統,需仰賴活體宿主方可生存4.具高度傳染力-宿主可為動植物及細菌5.多具抗原性-因此具免疫作用 第二節  病毒構造及組成 壹、基本組成:基因組由RNA(宿主通常為為植物)或DNA(宿主通常為為動物或細菌)所組成,外覆蛋白質,有些最外部尚覆有一層脂質外膜                       DNAorRNA                蛋白質外殼由子粒所組成                                 尾部 貳、根據外部是否外覆外膜分為 1、   被膜病毒體:除基本核酸加蛋白質衣殼外,最外部尚加外膜。

 2、   裸露病毒體:組成僅核酸加蛋白質衣殼。

 參、尺寸大小比較:        真菌>細菌>病毒   第三節  :病毒的分類 依據宿主種類的不同可分為 1.植物病毒:宿主為植物 2.動物病毒:宿主為動物 3.噬菌體:宿主為細菌 第四節  :病毒的定量 壹、              噬菌斑計數(plaqeassay): 1.原理:由噬菌體感染細菌的分解釋出期,所形成的噬菌斑數目間接定量病毒量。

 2.方法:細菌加噬菌體共同培養於TOP培養基 由形成的透明噬菌斑,計算噬菌體(病毒一種)量       貳、              動物感染可受性(Animalinfectivitymethds)方法 1.原理:由對該病毒具感受性的動物宿主的半致死率,計算病毒量 2.方法:對該病毒具感受性的動物宿主作序列連續十倍稀釋 對各種序列連續十倍稀釋宿主注射病毒,並計算半致死率 由半致死率計算病毒量 第五節  :病毒的繁植特性 壹、              特性 1.絕對寄生 2.在宿主細胞內行複製:用宿主的核酸及蛋白質合成酵素 貳、              繁植過程概要 1.附著:用尾部和宿主細胞接觸                       2.穿透:拋棄蛋白質外殼,並將DNA或RNA注入宿主細胞                       3.感染早期:利用宿主合成病毒酵素,此時無感染力                       4.病毒核酸複製期:利用宿主酵素系統合成病毒DNA或RNA                       5.病毒蛋白質外殼複製期:利用宿主酵素系統合成病毒之白質外殼                      6.重組成完整病毒體                  7.釋出期:由宿主釋出,感染另一宿主 第六節  各病毒特性概要 壹、              植物病毒: 1.定義::宿主為植物的病毒 2.感染路徑: a.經昆虫傳染 b.種子帶病毒 c.葉子磨擦,根部接觸              3.常見病毒:稻萎縮病、煙草嵌紋病等 貳、              動物病毒: 1.定義::宿主為植物的病毒 2.常見病毒: a.流行性感冒病毒: (a)亞型很多,故難以疫苗預防 (b)藉泡末傳染,感染力高 (c)癒後,有短暫免疫力 b.麻疹病毒: (a)屬RNA病毒 (b)藉咳嗽、噴涕等飛沫傳染,感染力高 (b)癒後,有永久免疫力  c.天花病毒: (a)屬DNA病毒 (b)藉咳嗽、噴涕等飛沫傳染,感染力高 (b)癒後,有永久免疫力 d.脊髓灰白質炎病毒: (a)屬小RNA病毒 (b)藉咳嗽、噴涕等飛沫傳染,感染力高 (b)人類為唯一天然宿主         (c)預防疫苗: (1)   肌肉注射沙克疫苗 (2)口服沙賓疫苗:較有效 參、              微生物病毒: 1.定義::宿主為細菌的病毒,又稱噬菌體 2.噬菌體分類: (a)溶解型(毒力型): 感染後在,在宿主體內生大量病毒,後期並將宿主破壞釋出稱之。

 (b)溫和型(潛溶型): 和宿主細胞和平共存,並藉宿主細胞的世代過程傳遞遺傳訊息,稱之。

但一旦大量複製又會轉為溶解型。

 第七節  病毒感染的治療 壹、              化學抑制劑治療法 在病毒複製不同階段可利用的化學抑制劑 複製階段             化學抑制劑                   可控制病毒或病              釋出病毒            Kethoxal                             



5. 病毒

但也存在一些差異,比如所有分類名稱都使用斜體,這與國際藻類、真菌和植物命名法和國際動物命名法不同 ... 物種名稱通常以[疾病]病毒的形式出現,尤其是高等動植物。

病毒維基百科,自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋  此條目介紹的是生物學上的病毒。

關於其他用法,請見「病毒(消歧義)」。

  關於本條目避免深奧術語、較容易理解的版本,請見「病毒概論」。

病毒單純疱疹病毒第1型(HSV-1)病毒分類–未分級–:病毒Virus域雙鏈DNA病毒域Duplodnaviria單鏈DNA病毒域Monodnaviria核糖病毒域Riboviria多變DNA病毒域Varidnaviria組別I:雙鏈DNA病毒II:單鏈DNA病毒III:雙鏈RNA病毒IV:正義單鏈RNA病毒V:反義單鏈RNA病毒VI:單鏈RNA反轉錄病毒VII:雙鏈DNA反轉錄病毒病毒相關詞彙病毒體一個位於宿主細胞之外的獨立、功能完全的病毒顆粒衣殼在病毒基因外包裹著的一層蛋白質外殼。

衣殼由許多相同的、分子較小的蛋白質(這些蛋白質稱爲「殼粒」(capsomer))組成病毒包膜(包膜)一些病毒擁有的包裹病毒體的脂肪泡基因一段DNA或RNA。

如果把核苷酸比作字的話,那麼基因就是由核苷酸寫成的句子。

基因會指導病毒的複製。

一種病毒只能擁有DNA與RNA中的一種作爲它的遺傳物質。

宿主能被一種或多種病毒感染的動物、植物,或者細菌噬菌體能在細菌體內繁殖的病毒細胞嗜性細胞嗜性決定了會被病毒選爲繁殖場所的細胞的類型血清型病毒表面的抗原不同,血清型也就不同對稱性一種病毒如果(不同個體間)完全相同,而且具有立方體、螺旋形等複雜的結構,那麼它就具有對稱性。

檢視討論編輯病毒(拉丁語:virus)是僅能在生物體活細胞內複製繁衍的亞顯微[註1]病原體[1]。

它由核酸分子(DNA或RNA)與保護性外殼(蛋白質)構成的非細胞形態的類生物結構(bio-likestructure),無法自行表現出生命現象,是介於生命體及非生命體之間的生化結構,既不是生物亦不是非生物,卻是寄生性自我複製物(self-replicator)。

藉由感染機制侵入有機體後,這些簡單的生化結構可以利用宿主的細胞系統自我複製,[2]但無法獨立生長和複製。

病毒可以感染所有具有細胞結構的生命體。

第一個已知的病毒是菸草鑲嵌病毒,由馬丁烏斯·貝傑林克於1899年發現並命名,[3]迄今已有超過5000種類型的病毒得到鑑定。

[4]儘管學界對於病毒是否為一種生物仍有爭議,病毒學(研究病毒的科學)總是被歸為微生物學的分支。

病毒由兩到三個成分組成:病毒都含有遺傳物質(RNA或DNA,只由蛋白質組成的普里昂並不屬於病毒[5]);所有的病毒也都有由蛋白質形成的衣殼,用來包裹和保護其中的遺傳物質;此外,部分病毒在到達細胞表面時能夠形成脂質包膜環繞在外。

病毒的形態各異,從簡單的螺旋形和正二十面體形到複合型結構。

病毒顆粒大約是細菌大小的千分之一。

[6]病毒的起源目前尚不清楚,不同的病毒可能起源於不同的機制:部分病毒可能起源於質體(環狀DNA,可以在細胞內複製並在細胞間轉移),而其他一些則可能起源於細菌。

病毒的傳播方式多種多樣,不同類型的病毒採用不同的方法。

例如,植物病毒可以通過以植物汁液為生的昆蟲,如蚜蟲,來在植物間進行傳播;而動物病毒可以通過蚊蟲叮咬而得以傳播。

這些攜帶病毒的生物體稱為「載體」。

流感病毒可以經由咳嗽和打噴嚏來傳播;諾羅病毒則可以通過手足口途徑來傳播,即通過接觸帶有病毒的手、食物和水;輪狀病毒常常是通過接觸受感染的兒童而直接傳播的;此外,愛滋病毒則可以通過體液接觸來傳播。

並非所有的病毒都會導致疾病,因為許多病毒的複製並不會對受感染的器官產生明顯的傷害。

一些病毒,如愛滋病毒,可以與人體長時間共存,並且依然能保持感染性而不受到宿主免疫系統的影響,即「病毒持續感染」(viralpersistence)。

[7]但在通常情況下,病毒感染能夠引發免疫反應,消滅入侵的病毒。

而這些免疫反應能夠通過注射疫苗來產生,從而使接種疫苗的人或動物能夠終生對相應的病毒免疫。

像細菌這樣的微生物也具有抵禦病毒感染的機制,如限制修飾系統。

[8]抗生素對病毒沒有任何作用,但用於治療病毒感染的抗病毒藥物已經研發出來。

[9]目錄1歷史2起



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