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朊病毒——重新定義生物法則

2019-08-19 23:40 作者:心隨夢轉(zhuǎn)  | 我要投稿

知道這個世界上最無解的病毒是什么嗎?是它——朊病毒,又稱朊蛋白

然而另生物學家更感到驚奇的時,朊病毒除了能夠復(fù)之外,幾乎不符合生物的所有定義。

例如,

朊病毒沒有核酸等遺傳物質(zhì),也不能對外界刺激做出反應(yīng)

發(fā)現(xiàn)歷程

雖然近現(xiàn)代才開始對朊病毒進行深入研究,但是關(guān)于它的致病性卻早有記載。

朊毒體疾病在18世紀已經(jīng)有記述,最早觀察到的羊騷癢癥在1759年由一篇德意志地區(qū)的文獻記載,

"受感染的動物會跪下、用它們的背去摩擦樁木,精神不佳且不進食,最后死亡"。

文獻也記錄到牧羊人必須隔離這些受影響的羊只,否則會造成其它羊群的嚴重傳染。

19世紀后,歐洲的獸醫(yī)開始研究羊騷癢癥,Besnoit在1899年發(fā)現(xiàn)它在病理學上的主要病征是腦神經(jīng)組織的空洞化


微觀的“空洞化”是在受朊毒體影響的組織切片的特性,導致組織中發(fā)展“海綿狀”的結(jié)構(gòu)。


1936年,Cull?和Chelle借由將受感染羊只的腦及腦干組織移入健康羊只并使其感染,證明羊騷癢癥具有感染性。

1961年,在實驗用小鼠上也證明同樣的致病因子會造成感染。

在發(fā)現(xiàn)朊蛋白之前,所有已知傳染病的病原體都是微生物,意即有可復(fù)制的遺傳物質(zhì) (核酸),例如細菌病毒、真菌、原生動物等。早期針對羊騷癢癥的研究顯示它可能是由一種“濾過性病毒”造成。

1960年和1967年,Tikvah Alper與John S. Griffith分別提出了羊騷癢癥的感染因子可能僅僅由蛋白質(zhì)所組成,Griffith進一步提出十分重要的假設(shè),認為這種病原體是由蛋白質(zhì)本身的錯誤折疊所造成,但當時并未受到重視。


朊病毒發(fā)現(xiàn)歷程 轉(zhuǎn)自知乎


1982年,美國加州大學舊金山分校的史坦利·布魯希納進一步從感染羊搔癢癥的羊腦樣品純化感染因子。在將細菌、病毒、與核酸等成分去除之后,他發(fā)現(xiàn)剩下的蛋白質(zhì)仍具有感染性。在排除了病毒與類病毒?(viroids) 的可能后,他證明該病是由蛋白質(zhì)所造成,并將這種新發(fā)現(xiàn)的病原體稱為朊毒體,而組成的蛋白稱為朊蛋白。當時有許多質(zhì)疑者認為傳染源于蛋白質(zhì)中殘留的病毒,但他們重復(fù)的實驗證實了布魯希納的結(jié)論。

是生命嗎?

在聊這個話題之前,我們先要了解朊病毒的復(fù)制機制和致病機制。

我們用PrPC來表示正常的一種蛋白質(zhì),用PrPSC表示朊病毒。


錯誤結(jié)構(gòu)的PrPSc不再是易溶于水的蛋白質(zhì)單體,而容易由于其疏水的性質(zhì)而產(chǎn)生蛋白質(zhì)聚集現(xiàn)象。

這種聚集的蛋白質(zhì)很難被細胞內(nèi)的清除系統(tǒng)如蛋白酶體溶酶體所清除,而且被認為有神經(jīng)毒性,因此造成腦神經(jīng)細胞死亡和組織空洞化的現(xiàn)象

朊病毒(PrPSC)使正常蛋白質(zhì)變性的示意圖

由此可見,朊病毒不能將氨基酸合成蛋白質(zhì),某種意義上更像是一種合成自身的“催化劑”

它既不是生物亦不是非生物,目前不把它歸於五界(原核生物、原生生物、真菌、植物和動物)之中

此外,生物高考一般不會涉及判斷朊病毒屬性的問題


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