|
【知乎用户的回答(53票)】: 谢谢 @赵世奇。 这个问题就是属于反向遗传学的研究内容，“反向”二字的内涵在于——利用由表及里的研究手段去探讨基因对表型等生物学性状的影响。 先正面回答这个问题：能！不过由于病毒的种类非常多，那么有些病毒的反响遗传学系统并没有建立。 只要经历过高中理科班生物学基础教育，各位应该都知道，生物的遗传物质为核酸（DNA或RNA），其包含了各种生物体的所有遗传信息。那么一个顺理成章的推测——如果获得了生物体的所有遗传信息，那么就能够重新获得这种生命体。反向遗传学的研究就是基于这样一个朴素的逻辑推论。 本人博士期间的研究方向为流感病毒的反向遗传学；实验室有老师从事痘苗病毒的相关工作。我主要从这两个方面进行介绍： 流感病毒反向遗传学： A型流感病毒的基因组由8个单股负链RNA组成的。那么其反向遗传学系统就需要两套启动子系统：一方面能够表达病毒的基因组负链RNA，另一方面能够表达病毒的所有蛋白组分。二者经过组装以后就能够生成具有活力的病毒性颗粒，这个过程也称之为流感病毒的拯救。 流感病毒的反向遗传学发展历程中经历过16质粒、12质粒、8质粒甚至4质粒的方法，其中12和8质粒的方法是目前使用频率最高的一种方法。8质粒是我们实验室一直使用的反感，巧妙之处在于同一个质粒上存在两套调控系统，即可表达负链RNA，又可表达蛋白质。这种方法的提出极大的提高了病毒拯救的效率，为流感病毒的毒力等相关研究作出了巨大的贡献。 放几张我最喜欢的图：    from E. Hoffmann, G. Neumann, Y. Kawaoka, G. Hobom, R.G. Webster. A DNA Transfection Systemfor Generation of Influenza a Virus from Eight Plasmids. Proceedings of the National Academy ofSciences. 2000, 97 (11): 6108-6113 这种质粒转染方法在一些基因背景较为简单病毒拯救上利用较为广泛。例如流感病毒的基因组虽然是片段化的，但是单个片段的大小在700bp—2500bp之间，所以利用这种方法就较为合适。但是某些病毒的基因组很大，质粒的克隆化就非常困难，于是就有下面要介绍的通过“中介”来进行。 痘苗病毒介导的鼠肝炎冠状病毒(MHV)的反向遗传学： MHV的基因组高达27-32kb，这种巨大的基因组也就使得利用质粒转染的方式难以成功。于是基本的原理在于通过痘苗病毒载体对MHV病毒基因组上特定位点进行突变，然后表达得到病毒的基因组RNA，通过RNA转染的方法拯救病毒。   有同学可能知道，这种方法难度挺高，因为涉及到同源重组和反复筛选，工作量非常大，全世界从事这方面工作的实验室也很少。有同学可能知道，这种方法难度挺高，因为涉及到同源重组和反复筛选，工作量非常大，全世界从事这方面工作的实验室也很少。 当然实验室工作还有很多其他的方法，在此只做了简单的介绍，若有错误，敬请提出。 【VigorousCooler的回答(26票)】: @子小已经说的很好了，我做一点补充。 前提是有宿主细胞，不然，完整的病毒也是白瞎。 也放一张我最喜欢的图，巴尔第摩分类系统——  [引自哥大病毒学教程][引自哥大病毒学教程] 题主说的“只有病毒 DNA 或 RNA ”，这是要分情况来看的，子小是从反向遗传学的角度来考虑的，但是如果从病毒的角度来考虑的话，按照分类系统来看，可以有这么几种情况： 如果病毒的遗传物质是DNA，比方腺病毒[双链DNA病毒]，现在我们实验中经常使用的的腺病毒载体就是利用直接将腺病毒的线性DNA直接转入细胞[293A]就可以包装出腺病毒，用于我们后续的实验。除了双链DNA之外还有单链DNA病毒，但是利用DNA合成DNA的酶是细胞里有的，所以一般DNA病毒的DNA导入细胞都可以形成子代病毒[HBV是个例外，它的基因组是不完整的双链DNA，自带反转录酶 【分类系统 I和II右边那个】]。 【分类系统 I，II】 如果病毒的遗传物质是RNA，这种情况就比较复杂了，还要再细分几种情况：正链RNA 【和细胞的mRNA(信使RNA)】，负链RNA，双链RNA和反转录病毒（如HIV）； HIV，这是逆转录病毒，但是它的遗传物质好似mRNA，但是，这条RNA进入细胞后不能翻译出蛋白质，而是利用病毒自身携带的逆转录酶把RNA变成（反向互补的）单链DNA，再变成双链DNA（这一步的酶，细胞里有），到了这一步就可以说会形成完整的病毒了，但是，如果只有HIV的RNA转入细胞的话，那是不会有病毒产生的，因为逆转录酶细胞里没有。 【分类系统VI】 正链RNA病毒，比方说登革病毒，它的RNA直接就是mRNA，可以用来翻译蛋白，这些蛋白里面除了组装病毒之外，还有可以利用病毒的RNA合成RNA的酶，所以，如果登革病毒的RNA转入细胞的话，是会有病毒产生的。 【分类系统IV】（P.S.所以，对正链RNA病毒的反向遗传学比较方便，直接把核酸序列导入质粒中[T7启动子]用体外转录了一大堆RNA，导入细胞就可以拿到病毒） 再比如负链RNA病毒，@子小说的流感病毒就是其中一种，这种病毒需要利用负链RNA生成正链RNA来翻译蛋白再用来组装病毒，而利用RNA生成RNA的酶，细胞里也没有。所以，如果只有负链RNA转入细胞的话，也是不能生成子代病毒的 【分类系统V】 双链RNA更复杂了，但是如果只把双链RNA导入细胞是没有子代病毒产生的。 【分类系统 III】 【落日凌云i的回答(9票)】: 要分情况 1.在进入细胞前就只有DNA了。 很可惜这个时候病毒是进不去的，DNA毕竟属于大分子，要通过细胞膜必须有载体，细胞膜识别后胞吞它，它才能进去（病毒外壳正是起到了这个作用，有病毒的外壳由此方法进入）。DNA上没有载体蛋白质，无法进入，病毒卒。 2.病毒进入细胞内只剩下DNA 等着被水解吧，缺少载体没法进入细胞核导致无法被识别/被认为是威胁，直接送入溶酶体（有些病毒外壳可以让溶酶体溶解自己，进而解救病毒） 3.病毒进入细胞核 这个时候病毒实际上是没有外壳的，没关系，只要有DNA并且成功插入细胞核DNA序列，正确表达了就可以制造病毒咯。 依据： 高中生物 纪录片《细胞战争》 不严谨 仅供参考 ================== 我去不是说病毒能不能进入细胞吗 只有病毒 DNA 或 RNA 的情况下是否能复制完整的病毒出来？是可以的。 要用到基因拼接技术，或者更通俗的说法 基因工程。 主要是用工具酶将包含病毒DNA片段导入到宿主基因组中。培养宿主，由于宿主基因组中含有病毒DNA片段且可以表达，这样宿主在复制自身的同时也将制造病毒。 著名的青霉素就是这样的方法大量生产的。 【知乎用户的回答(4票)】: 首先题主应该是默认了有宿主细胞存在的前提吧，不然问题就无意义了。单独的核酸肯定没有任何复制功能。 其次情况也很复杂，不能一概而论。先说DNA病毒。 有些观点认为DNA无法单独进入细胞，这是不严谨的。实际上只要条件合适，DNA完全可以在宿主细胞自身的胞吞作用下进入细胞内部，即所谓的转化过程。可能对于真核细胞来说这个过程比较难，但对于原核细胞，这个条件并不苛刻。分子生物学研究常用的用于携带外源基因的各类质粒载体即为没有蛋白的单独DNA序列，最简单的转化手法是以氯化钙溶液处理大肠杆菌（感受态细胞制备）。需要注意的是，氯化钙只是提升转化效率而并非转化成功的必要条件，即使不经处理仍有几率转化，当然这个几率过低，于实验无意义。 对于原核细胞，DNA进入后便可直接表达不存在问题，对于真核细胞来说，还有细胞核这一关，DNA是可以进入单独细胞核的。否则真核细胞转染也不会成为常规研究手段了，但具体作用方式并不明确。进入细胞核之后的DNA本身虽无法复制，但已可以表达出病毒蛋白，并借此实现自我复制。 对于RNA病毒情况则更加复杂，逆转录病毒肯定悲剧了，因为少了复制必须的逆转录酶；其它的RNA病毒理论上跟DNA病毒其实差不多，但缺少蛋白衣壳保护的RNA稳定性差于DNA，因而成功率更低。双链RNA的成功率会高于单链RNA，因其较为稳定。 其实天然环境中也存在单独的核酸分子，主要是少数天然质粒及类病毒，有关此二者的概念资料很多，不再赘述。 【偏冷的回答(3票)】: 病毒自己不就是这么干的么…… 【夏华林的回答(0票)】: 光有一大堆 复制模板，没有氨基酸等物质 怎么行？ 【尹彧轾的回答(0票)】: 中心法则 【刘正旭的回答(0票)】: 可以。但是这只是有了程序，还需要蛋白质这样的机器去执行··· 【徐瑞超的回答(0票)】: 大部分病毒是有蛋白质的，只有少数病毒没有蛋白质，应该还需要蛋白质！ 【段瑟瑟的回答(0票)】: 有活细胞就行。病毒本身就是只有DNA或RNA+蛋白质 【小二的回答(1票)】: 不能 只有图纸，原料都没有怎么盖房子= = 原文地址:知乎 |
|
|
