病毒变异

病毒容易发生变异。除类病毒外，病毒可以说是生命体中最简单的成员。它的遗传密码或基因组主要集中在核酸链上，只要这种核酸链发生任何变化都会影响它们后代的特性表现。

原因

实际上，病毒的基因组在其增殖过程中不是一成不变的，而是时时刻刻都自动地发生突变。其中大多数突变是致死性的，只有少数能生存下来。由于病毒在一次感染中，一个病毒粒子要增殖几百万次，存在产生突变的机会。因此一种病毒从群体水平看，在遗传学上不是同源的，故病毒的“种”在严格意义上，不是分类学上的种，而应称之为准种。病毒的自然变异是非常缓慢的，但这种变异过程可通过外界强烈因素的刺激而加快变异。病毒变异

突变

病毒的突变(Mutation)是指基因组中核酸碱基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。病毒复制中的自然突变率10-5～10-8，而各种物理、化学诱变剂 (Mutagens)可提高突变率，如温度、射线、5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐等的作用均可诱发突变。突变株与原先的野生型病毒(Wild-type virus)特性不同，表现为病毒毒力、抗原组成、温度和宿主范围等方面的改变。

1.毒力改变 有强毒株及弱毒株，后者可制成弱毒活病毒疫苗，如脊液灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。

2.条件致死突变株 病毒突变后在特定条件下能生长，而在原来条件下不能繁殖而被致死。其中最主要是的是温度敏感条件致死突变株(Temperature-sensitive conditional lethalmutant)，简称温度敏感突变株(ts株)，在特定温(28～35℃)下孵育则能增殖，在非特定温度(37～40℃)下孵育则不能繁殖，而野生型在两种温度均能增殖。显然是由于在非特定温度下，突变基因所编码的蛋白缺乏其应有功能。因此大多数ts株同时又是减毒株。现已从许多动物病毒中分离出ts株，选择遗传稳定性良好的品系用于制备碱毒活疫苗，如流感病毒及脊髓灰灰质炎毒ts株疫苗。

3.宿主适应性突出例如狂犬病毒突变株适应在兔脑内增殖，由“街毒”变为“固定毒”，可制成狂犬病疫苗。

基因重组

当二种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细胞时，它们的遗传物质发生交换，结果产生不同于亲代的可遗传的子代，称为基因重组(Genetic recombination)。

1.活病毒间的重组例如流感病毒两个亚型之间可基因重组，产生新的杂交株，即具有一个亲代的血凝素和另一亲代的神经氨酸酶。这在探索自然病毒变异原理中具有重要意义。流感每隔十年左右引起一次世界性大流行，可能是由于人的流感病毒与某些动物(鸡、马、猪)的流感病毒之间发生基因重组所致。

2.灭活病毒间的重组例如用紫外线灭活的两株同种病毒，若一同培养后，常可使灭活的病毒复活，产生出感染性病毒体，此称为多重复活(Multiplicity reactivation)，这是因为两种病毒核酸上受损害的基因部位不同，由于重组合相互弥补而得到复活。因此现今不用紫外线灭活病毒制造疫苗，以防病毒复活的危险。

3.死活病毒间的重组例如将能在鸡胚中生长良好的甲型流感病毒(A0或A1亚型)疫苗株经紫外线灭活后，再加亚洲甲型(A2亚型)活流感病毒一同培养，产生出具有前者特点的A2亚型流感病毒，可供制作疫苗，此称为交叉复活 (Cross reactivation)。

基因产物的相互作用

1.表型混合(Phenotype mixing)两种病毒混合感染后，一个病毒的基因组偶而装入另一病毒的衣壳内，或装入两个病毒成分构成的衣壳内，发生表型混合。这种混合是不稳定的，传代后可恢复其原来的特性。

2.基因型混合(Genotype mixing)指两种病毒的核酸偶尔混合装在同一病毒衣壳内，或两种病毒的核酸偶尔包在一个囊膜内，但它们的核酸都未重组合，所以没有遗传性。

3.互补(Complementation)指两种病毒通过其产生的蛋白质产物(如酶、衣壳或囊膜)相互间补助不足，例如辅助病毒与缺损病毒间、两个缺损病毒间、活病毒与死病毒间都可以互补，互补后仍产生原来病毒的子代。

4.增强(Enhancement)指两种病毒混合培养时，一种病毒能促进增强另一种病毒的产量，可能是因为前者压制了产生干扰素所致。

实际意义

1.研制减毒活疫苗 如ts株、宿主适应性突变株的研制。

2.应用于基因工程(Genetic engineering)基因工程是将一个生物体的基因(Gene)，也就是携带遗传信息的DNA片段，转移到另一个生物内，与原有生物体的DNA结合，实现遗传性状的转移和重新组合，从而使人们能够定向地控制、干予和改变生物体的变异和遗传。病毒基因工程正沿着二个方向发展：一是将编码病毒表面抗原的基因移植到质粒中去，在大肠杆菌中产生大量表面抗原物质，以制备疫苗或诊断用抗原。如乙型肺炎病毒编码表面抗原的DNA片段已在酵母菌中表达，该疫苗正在进行人体观察；二是探索病毒作为基因工程载体的可能性，以便将所需要的外源基因带入植物体植入植物体内以治疗人类遗传疾病或创造动物新品种的目的。

参考资料

[1] 流行性感冒病毒的变异-检验技士辅导资料 · 医学教育网[引用日期2021-07-05]