逆转录病毒是什么？关于逆转录病毒的科普介绍0

逆转录病毒是一种RNA病毒，需要在逆转录酶的作用下首先将RNA转变为cDNA，再通过DNA复制、转录、翻译等过程扩增的一类病毒。它可以将自身基因组的一个拷贝插入它入侵的宿主细胞的DNA ，从而改变该细胞的基因组。

逆转录病毒基因组为二倍体，即两条相同的单股正链RNA，其两端为长末端重复序列（LTR），内含有较强启动子和增强子，对病毒DNA的转录调控具有重要作用。病毒核心包含逆转录酶和整合酶。与其他RNA病毒不同之处在于，逆转录病毒的RNA不进行自我复制，进入宿主细胞后，RNA经逆转录酶合成双链DNA，双链DNA被整合酶整合至宿主细胞染色体DNA上形成前病毒，建立终生感染并可随宿主细胞分裂传递给子代细胞。

病毒结构

       逆转录病毒由大约100个有包膜的粒子组成，不同逆转录病毒的病毒粒子具有不同的生物学形态，但所有的病毒粒子成分都非常相似。病毒粒子的主要组成部分包含：

1、包膜：由脂质(在出芽过程中从宿主质膜获得)以及env基因编码的糖蛋白组成。逆转录病毒包膜具有两种不同的功能：①磷脂双分子层可在细胞外环境起到保护作用；②使逆转录病毒能够通过宿主质膜运输进入/离开宿主细胞，以及通过与它们的膜融合直接进入细胞的能力。
2、核糖核酸：由一个二聚体核糖核酸组成。RNA基因组具有末端非编码区，这在复制中起到重要作用。内部区域编码病毒粒子蛋白。

3、蛋白质：由gag蛋白质、蛋白酶 (PR)、pol蛋白质和env蛋白质组成。群体特异性抗原 (gag)蛋白是病毒衣壳的主要成分，每个病毒粒子大约有2000-4000个拷贝。蛋白酶在不同的病毒中表达量不同。它在病毒粒子成熟过程中可辅助裂解宿主细胞。Pol蛋白负责病毒DNA的合成和感染后与宿主DNA的整合。env蛋白在病毒粒子进入宿主细胞的过程中发挥作用。拥有一个 env基因的功能拷贝是逆转录病毒区别于逆向元件的主要原因。逆转录病毒使用特定细胞表面受体结合其宿主细胞的能力是由env蛋白的表面成分(SU)提供，而逆转录病毒通过膜融合进入细胞的能力由膜锚定跨膜成分(TM)提供。因此，是env蛋白使得逆转录病毒具有较强的感染性。

扩增过程

       逆转录病毒有一层含有糖蛋白的膜，糖蛋白能与宿主细胞上的受体蛋白结合。复制的第一步是糖蛋白与受体蛋白的结合，一旦它们被结合，细胞膜就会降解，病毒中的RNA链和酶就可以进入细胞。在细胞内，逆转录酶通过逆转录病毒的核糖核酸模版产生一条互补的脱氧核糖核酸链，核糖核酸被降解，这段DNA被称为cDNA。然后cDNA被复制，此时双链可进入细胞核。一旦进入细胞核，DNA就在整合酶的帮助下整合到宿主细胞的DNA中。此时细胞可以保持休眠状态，或者可以由脱氧核糖核酸合成核糖核酸，并用于制造新逆转录病毒的蛋白质。核糖体单元用于将病毒的mRNA转录成氨基酸序列，这些序列可以在粗面内质网中制成蛋白质。这一步也将制造病毒酶和衣壳蛋白，病毒核糖核酸将在细胞核中生成。然后这些分子被收集在一起，作为新的逆转录病毒从细胞中被释放。

传播方式

1、水平传播：通过个体接触而传播，例如猫白血病病毒的传播。

2、垂直传播：即由上一代向下一代的传递，病原体长期在机体内潜伏，不表现出任何特征，也不引起疾病的任何症状。只有在特殊条件的影响下，病毒才活跃起来，对宿主而言，就有可能诱发肿瘤的发生发展乃至死亡。这种传递常常是经过母乳、哺乳动物的性细胞或通过鸟卵成功地传给后代。

逆转录病毒载体和基因治疗

       逆转录病毒的许多特点使其成为基因转移载体的上佳选择。它可以有效地将外源基因整合入靶细胞基因组并稳定持久地表达。病毒基因组以转座的方式整合，其基因组不会发生重排，因此所携带的外源基因也不会改变。而另一类整合载体——腺相关病毒，以同源重组的方式整合，整合过程中病毒基因组发生重排，可能会影响到外源基因的结构与功能在目前研究的一些病毒性载体，如逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒、慢病毒等中，逆转录病毒应用最早，研究也相对成熟。

       逆转录病毒可以与多种细胞表面蛋白结合而进入细胞，其宿主细胞范围很广。逆转录病毒的亲嗜性存在物种之间的差异，据此可将其分为三类：(1)单嗜性逆转录病毒(ectropic retrovirus)，只感染小鼠和少数几个品种的大鼠；(2)兼嗜性逆转录病毒(amphotropic retrovius)，能感染小鼠的细胞，也能感染其他种属动物的细胞；(3)异嗜性逆转录病毒(xenotropic retrovirus)，能感染多种动物细胞，但不能感染小鼠细胞。目前使用较多的是兼嗜性逆转录病毒，即以兼嗜性包装细胞包装病毒颗粒。逆转录病毒的宿主范围由病毒颗粒表面的包被蛋白(Env)决定，病毒基因组不影响其靶向性，不同的基因组可用相同的Env包被，且Env来自何种病毒，包装出的病毒颗粒就叫该病毒的假病毒。通过改变Env蛋白可以改变载体的靶向性。为提高逆转录病毒感染靶细胞的特异性，还可以在原来的病毒Env蛋白上接上一段具有特异靶向的多肽，目前应用较多的是单链可变区抗体(scFv)。如Martin等设计的特异靶向黑色素瘤细胞的逆转录病毒。

分类

       α逆转录病毒属 Alpharetrovirus

       β逆转录病毒属 Betaretrovirus

       γ反转录病毒属 Gammaretrovirus

       δ反转录病毒属 Deltaretrovirus

       ε反转录病毒属 Epsilonretrovirus

       慢病毒属 Lentivirus

       泡沫病毒属 Spumavirus

       其中的慢病毒属又分为5个组，包括牛慢病毒组、马慢病毒组、猫慢病毒组、羊慢病毒组和人类慢病毒组。人类免疫缺陷病毒（HIV）属于逆转录病毒科慢病毒属中的人类免疫缺陷病毒组。

常见的逆转率病毒

1、人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV），即艾滋病（AIDS，获得性免疫缺陷综合征）病毒，是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。

2、人类嗜T细胞病毒(HTLV)，是20世纪70年代后期发现的第一个人类逆转录病毒，有Ⅰ型(HTLV-Ⅰ)和Ⅱ型(HTLV-Ⅱ)之分，分别是引起成人T细胞白血病和淋巴瘤的病原体。

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