2013藥學類微生物學輔導：病毒的變異

　　(一)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。病毒復制中的自然突變率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(fā)突變。突變株與原先的野生型病毒(Wild-type virus)特性不同，表現(xiàn)為病毒毒力、抗原組成、溫度和宿主范圍等方面的改變。

　　1.毒力改變有強毒株及弱毒株，后者可制成弱毒活病毒疫苗，如脊液灰質(zhì)炎疫苗、麻疹疫苗等。

　　2.條件致死突變株指病毒突變后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。顯然是由于在非特定溫度下，突變基因所編碼的蛋白缺乏其應(yīng)有功能。因此大多數(shù)ts株同時又是減毒株�，F(xiàn)已從許多動物病毒中分離出ts株，選擇遺傳穩(wěn)定性良好的品系用于制備堿毒活疫苗，如流感病毒及脊髓灰制裁炎病毒ts 株疫苗。

　　3.宿主適應(yīng)性突株例如狂犬病毒突變株適應(yīng)在兔腦內(nèi)增殖，由“街毒”變?yōu)椤肮潭ǘ尽�，可制成狂犬病疫苗�?/P>

　　(二)基因重組

　　當二種有親緣關(guān)系的不同病毒感染同一宿主細胞時，它們的遺傳物質(zhì)發(fā)生交換，結(jié)果產(chǎn)生不同于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(chǎn)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(jīng)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，可能是由于人的流感病毒與某些動物(雞、馬、豬)的流感病毒間發(fā)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(yǎng)后，常可使滅活的病毒復活，產(chǎn)生出感染性病毒體，此稱為多重復活(Multiplicity reactivation)，這是因為兩種病毒核酸上受損害的基因部位不同，由于重組合相互彌補而得到復活。因此現(xiàn)今不用紫外線滅活病毒制造疫苗，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(jīng)紫外線滅活后，再加亞洲甲型(A2亞型)活流感病毒一同培養(yǎng)，產(chǎn)生出具有前者特點的A2亞型流感病毒，可供制作疫苗，此稱為交叉復活(Cross reactivation)。

　　(三)基因產(chǎn)物的相互作用

　　1.表型混合(Phenotypemixing)兩種病毒混合感染后，一個病毒的基因組偶而裝入另一病毒的衣殼內(nèi)，或裝入兩個病毒成分構(gòu)成的衣殼內(nèi)，發(fā)生表型混合。這種混合是不穩(wěn)定的，傳代后可恢復其原來的特性。

　　2.基因型混合(Genotypemixing)指兩種病毒的核酸偶而混合裝在同一病毒衣殼內(nèi)，或兩種病毒的核衣殼偶爾包在一個囊膜內(nèi)，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(chǎn)生的蛋白質(zhì)產(chǎn)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，互補后仍產(chǎn)生原來病毒的子代。

　　4.增強(Enhancement)指兩種病毒混合培養(yǎng)時，一種病毒能促進增強另一種病毒的產(chǎn)量，可能是因為前者壓制了產(chǎn)生干擾素所致。

　　(四)病毒變異的實際意義

　　1.研制減毒活疫苗 如ts株、宿主適應(yīng)性突變株的研制。

　　2.應(yīng)用于基因工程(Geneticengineering)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(zhuǎn)移到另一個生物內(nèi)，與原有生物體的DNA結(jié)合，實現(xiàn)遺傳性狀的轉(zhuǎn)移和重新組合，從而使人們能夠定向地控制、干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(fā)展：一是將編碼病毒表面抗原的基因移植到質(zhì)粒中去，在大腸桿菌中產(chǎn)生大量表面抗原物質(zhì)，以制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(nèi)，以治療人類遺傳疾病或創(chuàng)造動物新品種的目的。