DNA病毒与RNA病毒相比其遗传物质变异有什么特点
RNA与DNA最重要的区别一是RNA只有一条链,二是它的碱基组成与DNA的不同,RNA没有碱基T(胸腺嘧啶),而有碱基U(尿嘧啶)。所以导致他们有以下性质上的不同。
1.两性解离:DNA无,只有酸解离,碱基被屏蔽(在分子内部形成了H键)。RNA有,有PI。
2.粘度大:DNARNA,粘度由分子长度/直径决定,DNA为线状分子,RNA为线团。
3.碱的作用:DNA耐碱RNA易被碱水解。
4.显色反应:
鉴别DNA和RNA+浓HCl RNA ------→ 绿色化合物
DNA ------→ 蓝紫色化合物苔黑酚
二苯胺啡啶溴红(荧光染料)和溴嘧啶都可对DNA染色,原理是卡在分子中,DNA的离心和电泳显色可用它们。
DNA和RNA的鉴别染色
利用吖啶橙的变色特性可鉴别DNA和RNA。吖啶橙作为一种荧光染料已被用于染色固定,非固定细胞核酸,或作溶酶体的一种标记。观察死亡细胞荧光变色性变化以及区别分裂细胞和静止细胞群体。虽然测定DNA和RNA含量时较难获得好的重复性结果,但该方法已被许多实验室广泛采用。
它们在遗传物质变异中的特点有:
结构决定的,首先是DNA螺旋双链结构。碱基由氢键连接。使它的热稳定性增强,抗环境变化能力增强。而且半保留复制严格遵循碱基互补配对,不易产生变异。自然选择也让它成为主要的遗传物质。RNA是单链,容易变异,不利于种群基因频率的继承。而且热不稳定。
病毒结构稳定,不易发生变异是不对的。
病毒分为DNA病毒和RNA病毒,DNA病毒的核酸是双链结构,所以稳定而不易变异,例如天花病毒、乙肝病毒等。RNA病毒的核酸是单链结构,很容易变异,例如非典的SARS病毒、此次的新冠状病毒、艾滋病毒、多种流感病毒等。
病毒不能独立生存,只能寄生在别的生物细胞中,摄取其营养物质才能生存,被寄生的生物一般称为宿主。
有RNA双链的
只是在细胞中,一般不需要双链
DNA在细胞中的双链很大原因是为了遗传的稳定性
而RNA在细胞中没有遗传效用
而在病毒中
有双链DNA病毒
单链DNA病毒
双链RNA病毒
单链RNA病毒
单链的病毒变异性大
有利于病毒对药物的适应
正义单链RNA病毒,其基因组为一条正义RNA单链。该正义链进入宿主细胞后,可以直接作为mRNA链指导蛋白质的合成;也可以通过依赖RNA的RNA聚合酶(RDRP)作用,生成双链。
反义RNA是指与mRNA互补后,能抑制与疾病发生直接相关基因的表达的RNA。它封闭基因表达,具有特异性强、操作简单的特点,可用来治疗由基因突变或过度表达导致的疾病和严重感染性疾病。
在原核生物中反义RNA具有多种功能,例如调控质粒的复制及其接合转移,抑制某些转位因子的转位,对某些噬菌体溶菌-溶源状态的控制等。
扩展资料
正义单链RNA病毒,在RDRP作用下,生成双链后再解旋,生成新的正链。这样就达到了复制的目的。同时,生成的正链也可作为mRNA指导蛋白质的合成。
反义RNA也参与了λ和P22噬菌体的溶菌/溶源状态的控制。P22噬菌体编码一种抗阻遏蛋白Ant,它可以抑制许多λ样噬菌体的阻遏蛋白与DNA的结合。这对于刚刚感染细胞的P22建立λ样原噬菌体(prophage)是有益的。
参考资料来源:百度百科-正义单链RNA病毒
参考资料来源:百度百科-反义RNA
蝙蝠是地球上著名的“移动病毒库”,据科学家统计,整个种群共携带来4100多种病毒,并且有500多种冠状病毒。曾肆虐全球,致万人死亡的埃博拉;横扫东南亚的尼帕病毒;引发千人死亡的中东呼吸综合征等等都是蝙蝠的杰作。
那么人类为什么不从蝙蝠身上提取完整病毒制造疫苗,彻底消灭病毒,从而有备无患呢?
首先,蝙蝠是哺乳动物中仅次于啮齿目动物的第二大类群,全世界总共有19科185属962种,遍布于各大洲,除了两极和海洋中个别岛屿以外,无论是沙漠还是雨林,高山还是平原,处处都有它们的身影!
人类很难确定哪种蝙蝠是病毒携带者,以埃博拉病毒为例,科学家至今都还在安哥拉犬吻蝠和食果蝙蝠犹疑,此前科学家们认为,埃米尔是被感染了埃博拉病毒的食果蝙蝠叮咬,随后他又将病毒传给母亲,母子二人都在一周内死亡。此后,埃博拉病毒随着前来参加葬礼的人越传越远,疫情范围越来越大。
然而后来科学家又发现科学家从残留的已烧焦的树干和动物粪便中提取了足够多的DNA样本,发现安哥拉犬吻蝠同样携带了埃博拉病毒。
其次,人类很难从蝙蝠身上提取出完整的病毒,科学家至今仍无法从蝙蝠体内分离并获得完整的埃博拉病毒基因组。尤其是蝙蝠身上携带的RNA病毒,病毒分为RNA病毒和DNA病毒两大类,DNA病毒广泛存在于人、脊椎动物、昆虫体内以及多种传代细胞系中,每种病毒只能感染一种动物(个别例外),仅少数致病 ,所以DNA病毒危害较小 ,而RNA病毒危险性就很高了,滋病病毒(为逆转录病毒),丙型肝炎病毒,乙型脑炎病毒,全部流感病毒,鼻病毒,脊髓灰质炎病毒,柯萨奇病毒,登革热病毒,轮状病毒,烟草花叶病毒等等都属于RNA病毒。
DNA病毒
RNA病毒的遗传物质是核糖核酸(RNA ribonucleic acid)。通常其核酸是单链的(ssRNA single-stranded RNA),也就是只含有一条链的RNA分子。也有双链的(dsRNA double-stranded RNA)。
RNA单链病毒
RNA没有DNA稳定,很容易因酶催化作用发生降解,自然也就难以提取,尤其是要从动物的软组织内进行提取更是难上加难。
最后,因为病毒的高度特异性,即使人类从蝙蝠身上提取出来了完整的病毒,也对人类没什么作用。什么是特异性呢?成组对象相互之间的必然对应选择关系。例如一把钥匙只能配一把锁。你拿这把钥匙区开其他的锁就开不了了。
当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。由于病毒缺少完整的酶系统,不具有合成自身成份的原料和能量,也没有核糖体,因此决定了它的专性寄生性(指寄生物一旦离开宿主生物就不能继续生存的现象),必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。病毒这种增殖的方式叫做“复制(Replication)”。
病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤,又称复制周期(Replication cycle)。
尤其是病毒在吸附过程中,病毒附着于敏感细胞的表面,它是感染的起始期。细胞与病毒相互作用最初是偶然碰撞和静电作用,这是可逆的联结。随后的特异性吸附是非常重要的,根据这一点可确定许多病毒的宿主范围,不吸附就不能引起感染。这是造成病毒高度特异性最关键的步骤。
蝙蝠作为病毒的天然寄主,当传播到人身上的时候,病毒颗粒对敏感细胞的吸附就已经造成了彼此的变化。
以脊髓灰质炎病毒为例,它的细胞表面受体是免疫球蛋白超家族,在非灵长类细胞上没有发现此受体,而猴肾细胞、Hela细胞和人二倍体纤维母细胞上有它的受体,故脊髓来质炎病毒能感染人体鼻、咽、肠和脊髓前角细胞,引起脊髓灰质炎(小儿麻痹)。
脊髓灰质炎病毒
此次之所以会感染人,就是因为它的一个刺突蛋白S-蛋白能和人的呼吸道上皮细胞以及肺组织的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合,病毒进入细胞在细胞内复制增殖就可以对人进行感染。
最重要的一点是,许多的病毒是会变异的,RNA病毒就十分容易产生变异,RNA病毒有自我复制和逆转录(以RNA为模板合成DNA的过程)两种复制方式,RNA病毒多在胞浆内复制核酸及合成蛋白。感染后6个小时,一个细胞可产生多达10000个病毒颗粒。病毒RNA的复制过程中,其错误修复机制的酶的活性很低,几乎是没有的,所以其变异很快。
再者,在感染人之后,机体的免疫力对它有一个选择压力,所以也可能会发生变异。变异之后,如果病毒毒力增强,致病性也随之增强。如果病毒毒力减弱,那么致病性也随之减弱。而疫苗是要根据病毒的固定基因或蛋白进行开发制作的,所以RNA病毒的疫苗较难开发。
这也是为什么RNA病毒更加容易导致疾病,对宿主更加致命,更容易突变,因此种类更多,更难研制有效疫苗,难以预防。不过RNA病毒的抵抗力普遍比DNA病毒弱,治愈也更容易。但也有例外,例如双链RNA病毒的抵抗力就很强,逆转录病毒的治愈就极其困难。
逆转录病毒
所以人类从蝙蝠中提取病毒基因组制造疫苗是无效的,它们的细胞表面受体都不一样。
病毒依附在蝙蝠身上,在平常情况下很难传播到人的身上,中间肯定存在中间宿主。因为许多生物的栖息地和蝙蝠是重叠的,当该地区的生物接触过蝙蝠,以及蝙蝠的粪便时,很有可能染病。这就是我们说的中间宿主,它们代替蝙蝠将病毒传播到人类之中,而人类滥吃捕杀野生动物就给了病毒发育成长蔓延的环境,比如2003年的非典中间宿主就是果子狸。
丁仲礼院士的那段话放在这里依然有效:...生态急剧恶化毁灭的只是物种,是人类自己,这不是人类拯救地球的问题,是人类拯救自己的问题,跟拯救地球是没有关系的,地球用不着你拯救。
RNA病毒是生物病毒的一种,属于一级。 它们的遗传物质是由核糖核酸组成(RNA ribonucleic acid),通常核酸是单链的(ssRNA single-stranded RNA),也有双链的(dsRNA double-stranded RNA).单链的RNA病毒根据他们的翻译意义可分为正译、负译和双向翻译的RNA病毒,正译的RNA病毒与mRNA相似,可以直接被宿主细胞翻译成蛋白质;负译RNA病毒则需要借助RNA酶的作用,以自身为模板编译出与原病毒相反义的RNA,之后再以此RNA来翻译成蛋白质。RNA病毒(RNA virus) 也称RNA型病毒。植物病毒,除少数例外(如花椰菜花叶病毒Caulif- lower mosaic virus),几乎都是RNA病毒。RNA病毒冠状病毒直径为80~160nm,为有包膜的单股RNA,病毒RNA的复制过程中,其错误修复机制的酶的活性很低很低,几乎是没有的,所以其变异很快。而疫苗是要根据病毒的固定基因或蛋白进行开发制作的,所以RNA病毒 疫苗较难开发。繁殖:是专性活细胞内寄生物。它不可单独进行繁殖,必须在活细胞内才可进行。RNA病毒有:艾滋病病毒,烟草花叶病毒,SARS 病毒,MERS病毒,埃博拉病毒(EBV),西班牙流感病毒,甲型H1N1流感病毒,禽流感病毒,噬菌体(有一部分噬菌体是DNA病毒,如T2噬菌体)等。
逆转录病毒(Retrovirus),又称反转录病毒,是RNA病毒的一种,它们的遗传信息不是存录在脱氧核糖核酸(DNA),而是存录在核糖核酸(RNA)上,此类病毒多具有逆转录酶。
反转录病毒的DNA基因组整合在宿主染色体上的位点是随机的。每个受感染的细胞一般有1~10份前病毒拷贝。反转录病毒DNA的整合是复制病毒RNA的必经阶段。反转录病毒的DNA插入宿主细胞染色体时,在5’LTR的U3左端和3’端LTR的U5右端各丢失2 bp,而在宿主染色体插入位点上生成4~6 bp的重复序列。只有当受感染细胞处于细胞分裂期间,反转录病毒DNA基因组才能接触到宿主细胞的遗传物质。因此,反转录病毒只能在分裂中的细胞内复制。
DNA是脱氧核糖核酸,RNA是核糖核酸,它们是以核苷酸为基本组成单元的生物信息大分子,具有复杂的结构和重要的生物功能。DNA和RNA既不同又相关。差异主要表现在分布、空间结构和构成上。就分布而言,DNA驻留在细胞核和线粒体中,携带遗传信息并通过复制传递。基因型是由这种遗传信息决定的。RNA主要存在于细胞质和细胞核中。
RNA由DNA转录而来,并通过酶参与细胞核内遗传信息的表达。在某些情况下,RNA还可以作为遗传信息的载体,如病毒。结构不同:DNA是双螺旋,RNA是单链结构。所以DNA病毒不会像水痘一样变异。RNA病毒对变异性流感、新型冠状病毒等易感不同的单位:DNA由脱氧核苷酸、核糖核酸组成。
同的分布:DNA主要分布在细胞核中,而RNA一般分布在细胞质中不同的功能:DNA是细胞核中的一种遗传物质,RNA不是遗传性的。每个核苷酸包含一个磷酸基、一个糖基和一个氮基。这种特殊分子的糖成分称为脱氧核糖,构成DNA中的D。它是一种圆形的碳基化学物质,由五角大楼中的五个碳原子组成。在第二个碳原子上,有一种奇怪的氢附着在脱氧核糖上。它也可以与氧气结合。在这种情况下,含氧化学物质形成核糖,即RNA中的R。
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