病毒——人类无奈的伴侣(连载三)


                                2020.2 伦敦千高原文化沙龙

        介绍了病毒分类,我们再介绍病毒的结构。病毒是如何感染宿主细胞的呢?我们知道人类也好,植物也好,其他的动物也好,我们都可以进行新陈代谢。我们从小到大,一切的生长发育都离不开细胞的分裂,包括最简单的细菌这种单细胞的生物,也要从一个分成两个,两个分成四个,靠细胞分裂逐渐的增值。而病毒它不需要,它所需要的是什么呢?它所需要的是进入到宿主的细胞里面去,把自己的遗传信息给插进去,然后让宿主细胞生成。利用这些东西帮它组装一个新病毒,所以感觉是一种非常卑鄙的继承——寄生者。而且一旦离开宿主细胞,如果只有一个病毒孤零零的呆几个小时到几天,这个病毒也就失去活性了,它也就不能够独自的生存。所以问题来了,病毒是如何感染宿主细胞的呢?第一步它要感染这个细胞的时候,它首先要遇到这个细胞,这个步骤被称为附着。病毒自己表面的蛋白质的衣壳有不同的特殊的蛋白质,这些蛋白质的衣壳都不相同,非常有特点,有特异性。也正因为这些蛋白质的表面都是特异的,因此也就注定了某一种病毒只能够感染某一些宿主,比如说传染给老鼠的病毒,它就不能够去感染番茄。感染番茄的病毒,就不一定能够感染黄瓜,所以这个蛋白表面的特异性决定了它能够感染什么样的生物。所以说第一步是附着,就是病毒表面的蛋白粘到了它想寄生的宿主细胞的表面的特异蛋白。粘上去了以后第二步就是要入侵了,它会通过这个宿主细胞的吞噬作用。我们知道,不论是植物也好、动物也好,一个细胞要正常的生存,必须无时无刻与外面的环境交流。细胞要不断地从外面吸收各种各样的东西,维持一个细胞正常的新陈代谢。那么病毒刚好就利用了这一点,它粘附到了细胞表面后,就想方设法利用细胞的这一类机制进入到细胞里面。有趣的事情发生了,如果是动物细胞,大家比较好理解,它是软软的表面。对于植物细胞来说,在我们上中学的时候学过植物的细胞就难了,植物的细胞里层是很厚的细胞壁,比如我们看洋葱的表皮细胞非常的坚硬。那病毒怎么感染呢?病毒也得想办法,专门要找到植物的细胞壁破裂的时候,想办法进细胞。所以病毒是通过一切的途径想办法进入到细胞里面,进入细胞里面以后怎么办呢?它得把自己的遗传物质释放出来,要让宿主细胞帮它们生产新的病毒颗粒。如何释放呢?病毒也很聪明,进到了新的宿主细胞里面以后,环境产生了变化,宿主细胞里面有许许多多不同的酶,这些酶能够催化一些化学反应,在各种奇妙的化学反应的催化下,宿主细胞表面的壳就开始脱落掉,就裂开了。裂开后病毒体内的DNA和RNA,就释放到宿主的细胞的体内了。这个时候宿主细胞体内进行着高速的DNA的转录、翻译,通过蛋白质的生成,蛋白质的运输,病毒就悄悄地就把自己也放在这个里面了。大家想一想,就像是你去一个巨大的食堂排队打饭,前后左右都是一个单位的。这个时候突然有一个犯罪分子进到了这个食堂,整个单位里没有发现这个进来的犯罪分子,于是也给他盛菜、盛饭,他吃饱喝足了,就开始在单位里面搞破坏了。这就是病毒在脱壳以后,在宿主细胞里面干的事情。那么它怎么搞破坏呢?它必须要通过绑架宿主细胞生产蛋白质的这套机制,合成新的病毒的颗粒。通过中心法则,把病毒的遗传物质转录成RNA,再翻译出来组装成蛋白质。当这一套系统都完成的时候,一个个新的小病毒就在这个宿主细胞里面生产。你也可以理解为有一个山寨工厂的工人,跑到一个正规工厂去,把他的伪劣图纸拿出来,然后悄悄地用正规工厂的机器在生产伪劣产品。好了,现在生产一大堆伪劣的产品了。就是这病毒,要释放出来,去感染更多的宿主。


国际DICOM标准中国委员会(CIMICS)秘书处

2020年11月30日