2009年8月31日 星期一

生物學的歷史72 病毒的基因材料

1.      病毒非常小,大約從0.02微米至0.30微米。每個病毒顆粒,由一段單股的核酸(基因)為核心,外面包裹一層蛋白質外衣(capsid)而成。(1微米=10-6次方公尺)

圖片來源:Our ocean planet Rober Stewart

2.      很多動物性病毒,在蛋白質外頭,會再加細胞膜狀的封套envelop。有時候這層封套細胞利用宿主身上的細胞膜分化而來;有時候是病毒入侵細胞質後,利用宿主的細胞質合成,大部分的時候;

3.      不論哪一種情況,這些封套通常有某些特定的蛋白質,專屬於某種特定的病毒,也就是同一族群的病毒,會有一樣的蛋白質特徵。

4.      除了蛋白質,有些病毒,特別是反轉錄病毒retroviruses,還帶有一些酵素

5.      病毒的細胞核,通常是一個簡單的分子,可能是DNA或者RNA()其中之一。

6.      注:在人類這種精密的細胞中,DNA在細胞核,負責紀錄人體基因,RNA在細胞核與細胞質之間穿梭,負責從細胞核複印DNA的密碼,帶出來到細胞質製造各種蛋白質。不過在病毒的世界,DNARNA是個自獨立存在,沒有這麼繁複的分工。

7.      病毒並不是細胞。即使是最複雜的病毒,也只能帶有一些酵素,而沒有細胞質、或像「核醣體」那樣的胞器。病毒自己沒有辦法新陳代謝,也不可能製造儲存熱量的生物電池ATP,沒辦法自己生育下一代。

8.      病毒到底怎麼來的?病毒是不是演化的末端?還是病毒本來是像細菌那樣的細胞,但是器官演化成完全寄生的狀態?病毒會不會是從有機體細胞分裂出來的基因碎片?

9.      到目前為止,人類還沒有辦法非常明確地回答這些問題,但是我們確實知道,病毒已經存在好長一段時間,而且所有的生命體都很容易受病毒的攻擊。(翻譯改寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)

徐弘毅:

1.       病毒,以單股的DNARNA為核心,外面包覆一層蛋白質,有一點細菌構造的影子,但是最大的差距是沒有細胞質、沒有胞器。

2.       許多動物性病毒的外層會再覆蓋一層蛋白質,稱為封套,這不是病毒自己製造的,而是利用宿主細胞製造出來的。因為每一種病毒都有特定的封套蛋白質,所以我們可以利用這些蛋白質特徵,針對不同種類的病毒製造疫苗或藥物。

3.       病毒沒有辦法自己新陳代謝,也不會製造生物電池儲存能量,必須完全寄生。

4.       所以,那些傳染性比較低的病毒,只要隔離病人,消毒環境,控制一段時間,環境中的病毒就會自然死亡;問題是傳染性高,又不容易致命的病毒,它們寄生在宿主身上,不斷從一個宿主傳染到另一個身上,很難完全滅絕,對付這種病毒,需要有長期對抗的計畫。

5.       「病毒到底怎麼來的?第一、病毒是不是演化的末端?第二、還是病毒本來是像細菌那樣的細胞,但是器官演化成完全寄生的狀態?第三、病毒會不會是從有機體細胞分裂出來的基因碎片?」

6.       病毒有可能是早期演化史中,沒有演化成單細胞的蛋白質凝聚小滴,持續演化而成的物種;病毒也有可能本來是完整的細菌,因為被宿主吃掉吸收等原因,為了繼續生存,而演化成適應宿主身體,完全寄生的狀態。

7.       病毒也可能是高等動物身上的基因碎片,沒有完全分解,而變成的新物種。作者所提的三種可能都有道理,有可能都是病毒的來源。

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