1967～1971年，Diener等在研究馬鈴薯的紡錘形塊莖病時發現一種比病毒還
小的侵染性致病因子，命名為類病毒。類病毒的發現，在生命與非生命之間增加了一種
新的生命形式——裸露的侵染性RNA分子。類病毒既是具有核酸結構與功能的生物大分子
，又是宿主機體內獨立存在的小分子，在分子生物學以及生物起源的研究上具有特殊
重要意義。 類病毒沒有外殼蛋白，對各種有機溶劑有抵抗力，說明也沒有脂質外膜，隻是一個
裸露的RNA分子，易被RNA酶破壞。類病毒是246～375nt的單鏈RNA分子，例如馬鈴薯紡
錘塊莖病類病毒是由359個核苷酸組成的一個閉合環狀的RNA分子，於自然條件下形成一種獨
特的棍棒狀二級結構。 在發現馬鈴薯紡錘塊莖病類病毒以後，又陸續發現柑桔裂皮病、黃瓜白果病、
菊花矮化病、菊花褪綠斑駁病、椰子壞死病和蛇麻矮化病等的病原體也是類病毒。 類病毒的感染力很高，但大多數呈不顯性感染， 例如11個科的138種植物能感染馬
鈴薯紡錘形塊莖病類病毒，但隻有茄科和菊科的10多種植物呈現症狀。類病毒感染
的另一個特點是潛伏期很長，馬鈴薯在侵染紡錘形塊莖病類病毒後幾個月甚至在第
二代才出現症狀——塊莖呈紡錘形，並嚴重減產。柑桔裂皮病的潛伏期長達幾年之久。 類病毒隻出現於植物，但在人和動物中存在著一類被稱為亞急性海綿樣腦病的中樞神經係統
疾病，包括人的
庫魯病(Kuru) 和克-雅氏病(Creutzfeldt-Jakob)以及羊的癢疫、貂的傳染性腦病和
近年發現的牛海綿狀腦病(又稱瘋牛病)等。其中對癢疫的研究最為深入。這些疾病都
有很長的潛伏期，並引起類似的腦病變，包括灰質空泡化和星形細胞增生。宿主缺
乏特異免疫反應是這些疾病的另一特征。近年研究證明，這幾種奇特疾病的病
原，既不是病毒，也不是類病毒。如果不完全是，也大體上是由蛋白質組成，即使含有
核酸，也隻是30bp以下的小分子核酸片段，而且這些核酸片段似乎與這些病原的感染性沒有
直接關係，故稱“朊” 病毒(virino)。除類病毒和“朊”病毒外，還有一種由單鏈、雙
鏈RNA或DNA組成的亞病毒，因其必須依賴宿主細胞內共感染的輔助病毒才能複製，故稱衛星
因子。亞病毒的發現，使人類對疾病病原的認識進入
了一個新階段，深入研究它們的複製和致病機理，必將導致生物學界許多新理論和新學說
的出現。本書將在第三十九章詳加闡述。 〖BT2〗六、病毒和病毒成分的細胞外增殖 病毒是專性寄生物，不能在細胞外獨立增殖。但於實驗室內，人們已經能夠在無細胞條 件下進行病毒和病毒成分的合成，不僅標誌人類對病毒增殖的本質有了充分的了解，而 且可能進一步完全控製病毒體外合成的每一個細節。 寡核苷酸合成和連接方法、聚合酶鏈反應(PCR)以及mRNA體外翻譯係統的建立，為病毒 核酸和蛋白質的合成提供了十分有效的手段，本書將在有關章節內介紹這些技術。 〖BT4〗1.無細胞條件下的病毒蛋白合成 由於病毒核酸都是多順反子的(polycistronic)，故在感染細胞內常由一個病毒DNA分子 產生出許多個mRNA。如係RNA病毒，病毒RNA也將編碼出若幹不同的蛋白質。因此，很難 在體外合成某一種特殊的病毒蛋白。無細胞條件下的病毒蛋白合成，最先成功於RNA噬 菌體。先用酚抽提法由噬菌體提取RNA(作為mRNA)，同時應用稀鹽法和離心澄清法由大 腸杆菌提取核糖體。將核糖體與病毒RNA混合，加入三磷酸腺苷(ATP)和三磷酸鳥苷 (GTP)以及磷酸丙酮酸和丙酮酸激酶等，再加氨基酸，置於內含鎂離子和氯化鉀的Tris 緩衝液中，25～35℃溫育30分鍾，常即出現病毒蛋白。此後，即可應用三氯醋酸法將新 合成的病毒蛋白沉澱出來，也可應用DEAE-纖維素或葡聚糖柱分離，進行鑒定。 也曾在體外由某些動物病毒，例如腺病毒、乳多空病毒、痘苗病毒以及副流感病毒、呼 腸孤病毒和水皰性口炎病毒等的mRNA或RNA，在有細胞抽提物的條件下翻譯出病毒蛋白。 〖BT4〗2.無細胞條件下的病毒核酸合成 最先合成成功的病毒核酸是噬菌體的RNA，也是先用酚抽提法由噬菌體提取RNA，作為模 板。另從感染細胞提取複製酶，並用密度梯度離心沉澱法和色譜法加以提純。將RNA和 複製酶混合，置於內含鎂離子的Tris緩衝液中，並加入幾種三磷酸核苷，如ATP、GTP、 CTP和UTP。30℃溫育30～60分鍾，即可產生新的噬菌體RNA。 由於動物病毒的RNA比噬菌體的RNA大得多，所以很難在抽提和溫育過程中保證其模板完 整性。但在流感病毒、呼腸孤病毒以及水皰性口炎病毒，已在體外發現其依賴RNA的RNA 聚合酶的核酸合成活性。Ehrenfeld等曾在感染HeLa細胞內分離獲得脊髓 灰質炎病毒的RNA聚合酶，可以用於脊髓灰質炎病毒RNA的體外合成。在某些RNA動物病 毒，病毒粒子上結合有病毒特異的RNA聚合酶，就可直接應用這樣的病毒粒子在上述條 件下體外進行病毒核酸合成。 〖BT4〗3.無細胞條件下病毒粒子的合成 病毒mRNA在最適離子濃度下與正常細胞漿內的某些成分發生反應之後，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，最易在無細胞條件下合成病毒，本節 即以小RNA病毒為例說明無細胞條件下的病毒合成。 脊髓灰質炎病毒RNA(或人工合成的感染性cDNA)在依賴RNA的RNA聚合酶(或依賴DNA的RNA 聚合酶)作用下，可以大量複製新的RNA分子。這種RNA分子與核糖體、tRNA等混合後， 即能產生出病毒蛋白。病毒衣殼蛋白VP0、VP1和VP3都有獨特的對稱性構型。在自然條 件下，通過疏水性基團的相互吸引，形成初聚體(protomer)。許多初聚體又規律性地組 合成2∶3∶5對稱的衣殼。應用基因工程技術表達出來的病毒蛋白，常在體外自發形成空 衣殼顆粒。病毒RNA分子究竟是在衣殼形成的同時進入，還是在衣殼形成之後再行入殼， 有待於進一步闡明。 病毒粒子的形成過程伴隨著病毒蛋白和病毒核酸構型的變化。在VP0自行裂解為VP2和 VP4時，蛋白構型的變化最為明顯。這一空間構型的變化是不可逆轉的。病毒粒子此時 變得堅固了，成為所謂的“成熟病毒”。 研究證明，病毒體外合成需要許多細胞成分和特定的條件。除必需的核糖體和tRNA等外， 還需某些完整的胞膜以及一定的離子濃度乃至溫度。
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