1967～1971年，Diener等在研究马铃薯的纺锤形块茎病时发现一种比病毒还
小的侵染性致病因子，命名为类病毒。类病毒的发现，在生命与非生命之间增加了一种
新的生命形式——裸露的侵染性RNA分子。类病毒既是具有核酸结构与功能的生物大分子
，又是宿主机体内独立存在的小分子，在分子生物学以及生物起源的研究上具有特殊
重要意义。 类病毒没有外壳蛋白，对各种有机溶剂有抵抗力，说明也没有脂质外膜，只是一个
裸露的RNA分子，易被RNA酶破坏。类病毒是246～375nt的单链RNA分子，例如马铃薯纺
锤块茎病类病毒是由359个核苷酸组成的一个闭合环状的RNA分子，于自然条件下形成一种独
特的棍棒状二级结构。 在发现马铃薯纺锤块茎病类病毒以后，又陆续发现柑桔裂皮病、黄瓜白果病、
菊花矮化病、菊花褪绿斑驳病、椰子坏死病和蛇麻矮化病等的病原体也是类病毒。 类病毒的感染力很高，但大多数呈不显性感染， 例如11个科的138种植物能感染马
铃薯纺锤形块茎病类病毒，但只有茄科和菊科的10多种植物呈现症状。类病毒感染
的另一个特点是潜伏期很长，马铃薯在侵染纺锤形块茎病类病毒后几个月甚至在第
二代才出现症状——块茎呈纺锤形，并严重减产。柑桔裂皮病的潜伏期长达几年之久。 类病毒只出现于植物，但在人和动物中存在着一类被称为亚急性海绵样脑病的中枢神经系统
疾病，包括人的
库鲁病(Kuru) 和克-雅氏病(Creutzfeldt-Jakob)以及羊的痒疫、貂的传染性脑病和
近年发现的牛海绵状脑病(又称疯牛病)等。其中对痒疫的研究最为深入。这些疾病都
有很长的潜伏期，并引起类似的脑病变，包括灰质空泡化和星形细胞增生。宿主缺
乏特异免疫反应是这些疾病的另一特征。近年研究证明，这几种奇特疾病的病
原，既不是病毒，也不是类病毒。如果不完全是，也大体上是由蛋白质组成，即使含有
核酸，也只是30bp以下的小分子核酸片段，而且这些核酸片段似乎与这些病原的感染性没有
直接关系，故称“朊” 病毒(virino)。除类病毒和“朊”病毒外，还有一种由单链、双
链RNA或DNA组成的亚病毒，因其必须依赖宿主细胞内共感染的辅助病毒才能复制，故称卫星
因子。亚病毒的发现，使人类对疾病病原的认识进入
了一个新阶段，深入研究它们的复制和致病机理，必将导致生物学界许多新理论和新学说
的出现。本书将在第三十九章详加阐述。 〖BT2〗六、病毒和病毒成分的细胞外增殖 病毒是专性寄生物，不能在细胞外独立增殖。但于实验室内，人们已经能够在无细胞条 件下进行病毒和病毒成分的合成，不仅标志人类对病毒增殖的本质有了充分的了解，而 且可能进一步完全控制病毒体外合成的每一个细节。 寡核苷酸合成和连接方法、聚合酶链反应(PCR)以及mRNA体外翻译系统的建立，为病毒 核酸和蛋白质的合成提供了十分有效的手段，本书将在有关章节内介绍这些技术。 〖BT4〗1.无细胞条件下的病毒蛋白合成 由于病毒核酸都是多顺反子的(polycistronic)，故在感染细胞内常由一个病毒DNA分子 产生出许多个mRNA。如系RNA病毒，病毒RNA也将编码出若干不同的蛋白质。因此，很难 在体外合成某一种特殊的病毒蛋白。无细胞条件下的病毒蛋白合成，最先成功于RNA噬 菌体。先用酚抽提法由噬菌体提取RNA(作为mRNA)，同时应用稀盐法和离心澄清法由大 肠杆菌提取核糖体。将核糖体与病毒RNA混合，加入三磷酸腺苷(ATP)和三磷酸鸟苷 (GTP)以及磷酸丙酮酸和丙酮酸激酶等，再加氨基酸，置于内含镁离子和氯化钾的Tris 缓冲液中，25～35℃温育30分钟，常即出现病毒蛋白。此后，即可应用三氯醋酸法将新 合成的病毒蛋白沉淀出来，也可应用DEAE-纤维素或葡聚糖柱分离，进行鉴定。 也曾在体外由某些动物病毒，例如腺病毒、乳多空病毒、痘苗病毒以及副流感病毒、呼 肠孤病毒和水疱性口炎病毒等的mRNA或RNA，在有细胞抽提物的条件下翻译出病毒蛋白。 〖BT4〗2.无细胞条件下的病毒核酸合成 最先合成成功的病毒核酸是噬菌体的RNA，也是先用酚抽提法由噬菌体提取RNA，作为模 板。另从感染细胞提取复制酶，并用密度梯度离心沉淀法和色谱法加以提纯。将RNA和 复制酶混合，置于内含镁离子的Tris缓冲液中，并加入几种三磷酸核苷，如ATP、GTP、 CTP和UTP。30℃温育30～60分钟，即可产生新的噬菌体RNA。 由于动物病毒的RNA比噬菌体的RNA大得多，所以很难在抽提和温育过程中保证其模板完 整性。但在流感病毒、呼肠孤病毒以及水疱性口炎病毒，已在体外发现其依赖RNA的RNA 聚合酶的核酸合成活性。Ehrenfeld等曾在感染HeLa细胞内分离获得脊髓 灰质炎病毒的RNA聚合酶，可以用于脊髓灰质炎病毒RNA的体外合成。在某些RNA动物病 毒，病毒粒子上结合有病毒特异的RNA聚合酶，就可直接应用这样的病毒粒子在上述条 件下体外进行病毒核酸合成。 〖BT4〗3.无细胞条件下病毒粒子的合成 病毒mRNA在最适离子浓度下与正常细胞浆内的某些成分发生反应之后，就可以形成新的 感染性病毒粒子。小RNA病毒核酸具有mRNA活性，最易在无细胞条件下合成病毒，本节 即以小RNA病毒为例说明无细胞条件下的病毒合成。 脊髓灰质炎病毒RNA(或人工合成的感染性cDNA)在依赖RNA的RNA聚合酶(或依赖DNA的RNA 聚合酶)作用下，可以大量复制新的RNA分子。这种RNA分子与核糖体、tRNA等混合后， 即能产生出病毒蛋白。病毒衣壳蛋白VP0、VP1和VP3都有独特的对称性构型。在自然条 件下，通过疏水性基团的相互吸引，形成初聚体(protomer)。许多初聚体又规律性地组 合成2∶3∶5对称的衣壳。应用基因工程技术表达出来的病毒蛋白，常在体外自发形成空 衣壳颗粒。病毒RNA分子究竟是在衣壳形成的同时进入，还是在衣壳形成之后再行入壳， 有待于进一步阐明。 病毒粒子的形成过程伴随着病毒蛋白和病毒核酸构型的变化。在VP0自行裂解为VP2和 VP4时，蛋白构型的变化最为明显。这一空间构型的变化是不可逆转的。病毒粒子此时 变得坚固了，成为所谓的“成熟病毒”。 研究证明，病毒体外合成需要许多细胞成分和特定的条件。除必需的核糖体和tRNA等外， 还需某些完整的胞膜以及一定的离子浓度乃至温度。
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