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朊病毒的復制并非以核酸為模板
閱讀：161 發(fā)布時間：2023-8-1生命科學的一個重大基礎理論問題是遺傳變異的物質基礎是核酸。但是從僅由蛋白質組成的朊病毒。朊病毒的發(fā)現(xiàn)，可能對分子生物學的發(fā)展發(fā)生革命性的影響，還可能為弄清一系列疑難疾病的病因帶來新的希望。朊病毒蛋白有兩種構象：正常型(PrPc和致病型(PrPsc二者是異構體，由同一染色體基因PRNP編碼，其氨基酸序列*一致，兩者的分子量均為3335KD根本差異在于它構象上的差別。復制機理：致病型(PrPsc蛋白，可以作為“種子"誘發(fā)正常型(PrPc蛋白轉變?yōu)橹虏⌒汀?/span>
只有蛋白質而沒有核酸的病毒1997年諾貝爾醫(yī)學/生理學獎的獲得者美國生物學家斯垣利·普魯辛納（S.B.Prusin就是由于研究朊病毒作出貢獻而獲此殊榮的朊病毒不只與人類健康、家畜飼養(yǎng)關系密切，朊病毒就是蛋白質病毒。而且可為研究與癡呆有關的其他疾病提供重要信息。就生物理論而言，朊病毒的復制并非以核酸為模板，而是以蛋白質為模板，這必將對探索生命的起源與生命現(xiàn)象的實質發(fā)生重大的影響。
有可濾過性、污染性、致病性、對宿主范圍的特異性，朊病毒與慣例病毒一樣。但它比已知的最小的慣例病毒還小的多（約3050nm電鏡下觀察不到病毒粒子的結構，且不呈現(xiàn)免疫效應，不誘發(fā)干擾素發(fā)生，也不受干擾作用。朊病毒對人類最大的威脅是可以導致人類和家畜患中樞神經系統(tǒng)退化性病變，最終不治而亡。因此世界衛(wèi)生組織將朊病毒病和愛滋病并立為世紀之交危害人體健康的頑疾。
人類在綿羊和小山羊中發(fā)現(xiàn)了感染朊病毒病的患病動物。因患病動物的奇癢難熬，早在三百年前。常在粗糙的樹干和石頭外表不停摩擦，以致身上的毛都被磨脫，而被稱為“羊搔癢癥"該病廣泛傳達于歐洲和澳洲，潛伏期為1826個月，患病動物興奮、搔癢、癱瘓直至死亡。后來又相繼發(fā)現(xiàn)了污染性水貂腦軟化病、馬鹿和鹿的慢性消瘦病、貓的海綿狀腦病等等。經病理性研究表明，這些病都侵犯動物中樞神經系統(tǒng)，隨病程進展，神經元樹突和細胞本身，特別是小腦區(qū)星形細胞和樹枝狀細胞內發(fā)生進行性空泡化，星形細胞膠質增生，灰質中出現(xiàn)海綿狀病變。這些病均以潛伏期長、病程緩慢、進行性腦功能紊亂、無緩解康復、終至死亡為主要特征。
而且也波及了整個歐洲，成為人類關注焦點的家畜朊病毒當推1996年春天英國蔓延的瘋牛病"不只引起英國一場*的經濟和政治動蕩。加上法國克羅伊茨菲爾德—雅各布氏癥（簡稱克雅氏綜合癥，人類的一種朊病毒病）患者增多，人們很自然與食用來自英國的進口牛肉相聯(lián)系，因而引起極大恐慌。盡管后來找出了法國克雅氏綜合癥的主要原因是醫(yī)源性傳染，但其它一些例證卻又排除不了瘋牛病與人類朊病毒病的關聯(lián)性。
即庫魯病、克稚氏綜合癥、格斯特曼綜合癥和致死性的家族失眠癥，人類朊病毒現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)以下四種。其病癥與病理變化的主要持證與患病動物十分相似。其中庫魯病的研究最早。庫魯病（Kuru?。?0世紀上半世紀大西洋的巴布亞—新幾內亞東部福雷族高地居民中的一種局部流行病，其主要癥狀為震顫、共濟失調、腦退化癡呆，漸至*喪失運動能力，36個月內因衰竭而死亡。Kuru該部落意為“恐懼"或“寒顫"故稱該病為庫魯病，患者總數(shù)約為3萬，以女性和未成年兒童居多。美國醫(yī)學家蓋杜賽克曾在該地區(qū)進行20年研究，探明該病的發(fā)生與當?shù)厝耸秤?/span>的祭祀方式密切關聯(lián)，并提出了預防措施。1968年停止該儀式后該病得到控制，從而拯救了一個部落的人群，蓋杜賽克為此獲得了1976年諾貝爾醫(yī)學獎。
注入黑猩猩的顱腔，朊病毒病的病原體究竟是什么？蓋杜賽克等曾將庫魯病死者腦組織制成無菌、無原蟲的懸浮液。20個月時，黑猩猩發(fā)病，其癥狀與人相似，提示病原體不是細菌或原蟲。60年代，英國放射生物學家阿普（T.Alper將羊搔癢癥致病組織用會導致核酸失活的放射線輻射，發(fā)現(xiàn)處置過的致病組織仍有傳染性，提出羊搔癢癥的病因可能是不含核酸的蛋白質，但這樣的觀點有悖于“核酸為中心"觀念，因而當時未得到人們重視。直至1982年，美國神經學與生物化學家魯辛納在致病因子的探尋方面作了8年研究之后，基于所有實驗結果標明，搔癢病致病因子用滅活核酸的方法不能明顯降低致病性，但蛋白質變性劑卻能使致病力消失，因而提出該致病因子確實不含核酸，而是蛋白質，相應疾病為朊病毒病。為了能把他與細菌、真菌、病毒及其他已知病原體相區(qū)別，將這種蛋白質致病因子定名為朊病毒（Prion對應的蛋白質單體稱為朊病毒蛋白，相應疾病稱為朊病毒病。進一步研究發(fā)現(xiàn)，朊病毒蛋白是人和動物正常細胞基因的編碼產物（人的該基因位于第20號染色體短臂）朊病毒(prion又稱蛋白質侵染因子(proteinacinfectiagent據(jù)目前所知，朊病毒是一類能侵染動物的小分子無免疫性的疏水蛋白質，約由250個氨基酸組成，相對分子質量2.71043l04為最小病毒的1％。電鏡下，朊病毒呈桿狀顆粒，直徑25nm長100200nm一般為125150nm成叢排列，每叢大小和形狀不一。