病毒的變異現象（三）

9.表型混合　　混合感染時由一種病毒的核酸與另一種或另一株病毒的衣殼(和囊膜)組合而成的病毒粒子，這一現象稱為衣殼交換。衣殼交換常見於細胞培養物混合感染幾株不同的腸道病毒(例如脊髓灰質炎病毒和柯薩奇病毒)時。表型混合病毒的衣殼也可能是雜合的，就是由兩種(株)病毒蛋白亞單位混合構成(見圖6-1)。在流感病毒等有囊膜病毒，當兩型病毒(例如甲型和乙型流感病毒)混合感染同一細胞，由於都在胞膜上出芽獲得囊膜，可能具有兩型病毒的囊膜突起。上述表型混合病毒的遺傳性能與提供核酸的病毒相同，而其抗原特性以及對細胞的吸附特性等，則與提供衣殼(和囊膜)的病毒相同。由於隻是基因產物——蛋白質的混合或置換，所以表型混合的性狀也隻是暫時的，不能遺傳給子代病毒。與其它生物相似，病毒突變率在10-5～10-8之間，即每10萬至1億次複製過程中發生一次突變。某些DNA病毒，例如兔痘病毒的痘斑突變株的發生率可高達1%。一般認為，兔痘病毒的突變發生率也是10-5，但因病毒核酸上1 000個分散的遺傳部位都可發生突變，因而總的突變發生率高達10-2。由於動物體內的每次感染和實驗室內的每次病毒培養，都發生著某些病毒粒子許多世代的增殖。因此，即使按10-5～10-8的概率計算，也可認為幾乎在每次感染或培養中都很可能有變異病毒粒子的出現。決定病毒突變率的主要因素為複製酶的保真性，DNA聚合酶的編輯功能可切除錯配的堿基，錯配率為10-6～10-7，而RNA複製酶的錯配率為10-3～10-4。RNA複製酶的低保真性決定了RNA病毒沒有固定序列的基因組，而是相關基因組構成的異質性群體，稱為準種(quasispecies)( Domingo等，1985)。Reanney(1982)在總結已知的所有病毒基因組資料中發現，沒有任何一種RNA病毒的基因組象皰疹病毒科、虹彩病毒科、腺病毒科或有尾噬菌體等DNA病毒基因組那樣大。最大的RNA病毒基因組在冠狀病毒科中，約8×106，超過此長度的RNA分子因隨機突變不可能維持其均一性。顯然在錯配率一定的情況下，RNA越長，則可能丟失的信息就越多。病毒RNA分子的平均大小為3～4×106，這一數字可能代表了在編碼最低量病毒必需特異性功能壓力和在穩定極限內保證基因組大小壓力之間的最佳補償。當然有些RNA病毒基因組大小超過這一推測的平均數，它們往往以節段(modules)形式存在。表麵上看這種分片段現象並不能降低複製中的不精確性，但事實上整個病毒粒子中的RNA突變率並不是所有片段突變率的總和。分片段提供了一種多步檢查設施(multistep checking device)，以保證選擇性排斥在關鍵區域有損傷的RNA片段。在這方麵呼腸孤病毒就是一最突出的例子。　　流感病毒和口蹄疫病毒幾乎可在每個流行期中出現新的變種或變型。有人認為這類變異是自然選擇的結果。因在病毒病的流行過程中，多數動物接觸了病原體──病毒，獲得一定程度的免疫性，當這些免疫個體或部分免疫個體再次遭受感染時，進入機體內的病毒粒子大多不再能夠增殖，僅少數具有不同抗原性的病毒粒子可能存活和進行適當的增殖，再經幾個增殖周期而形成新的變種和變型。其它病毒可能也有類似的自然變異現象。　　突變是可逆的，通常把野生型到變異型的突變稱為正突變(forward mutation)，而將由變異型向野生型的突變稱為回複突變(back mutation)。一般來說，RNA病毒的變異性不如DNA病毒穩定，容易發生回複突變。