植物病毒能否感染人類

1、.植物病毒能否感染人類？隨著現(xiàn)代文明生物科技與醫(yī)學的發(fā)展，人類對病害的防治與抵抗力逐漸加強。然而， 面對細菌、 病毒也隨之進化的現(xiàn)狀，生物科研人員也開始著力研究探索。由于細菌與病毒具有突變率高的特性，研發(fā)出某種藥物或是疫苗常常不及微生物的變異，因此，著手微生物的突變方向以及可能危害人類的方式成為了某一種研究方向。在最近的一篇NewScientist里出現(xiàn)的文章中有個話題：Could a plant virus have found away to infect humans? 在該文中， Raoult提出一個觀點：The virus does not infect human cellsdir

2、ectly. Instead, the naked viralRNAmay alterthe functionof the cells through amechanismsimilar to RNA interference, in which the presence of certain RNA sequences can turn genes onand off. 在其中， Raoult 并沒用詳細指明植物病毒的RNA 是通過何種機制使人體的基因發(fā)生打開或是關閉。究其植物病毒的運行機制，我這里簡要介紹一下植物病毒。植物病毒 （ viruses of plants ）是指感染高等植物、

3、藻類等真核生物的病毒。早在 1576年就有關于植物病毒病的記載，舉世聞名的、 美麗的荷蘭雜色郁金香，實際上就是現(xiàn)在所謂郁金香碎色花病毒造成的。1892 年伊萬諾夫斯基與1898 年 MW拜耶林克證明，煙草花葉病為比細菌還小的病原體所引起，可通過病葉汁液傳染。20世紀初，已經(jīng)知道昆蟲能傳播植物病毒病，如葉蟬傳播水稻矮縮病。 1930年， . . 麥金尼和湯清香發(fā)現(xiàn)病毒可以變異，產(chǎn)生致病力強弱不等的毒株 , 而且不同毒株之間有干擾作用。1935 年 , 美國 W.M.斯坦利第一次把煙草花葉病毒 (TMV)提純結晶 ,F.C. 鮑登和 N.W.皮里進一步證實結晶物為核酸與蛋白質(zhì)所構成的核蛋白，從而揭

4、露了病毒的本質(zhì)。1939 年首次在電子顯微鏡下看到TMV 煙草花葉病毒是桿狀顆粒。 1956 年證明 TMV的核糖核酸 (RNA)能獨立侵染煙草 , 第一次證明RNA也是遺傳信息的載體。60 年代將 TMV外殼蛋白和 TMV 的 RNA在試管內(nèi)重組成完整的、 有侵染性的 TMV顆粒。TMV的外殼蛋白的一級結構是第一個被完全測定的病毒蛋白。利用 TMV第一次證實病毒核酸的突變反映在外殼蛋白的氨基酸序列上。植物病毒具有以下特點： 植物細胞最外層有以纖維素為材料構成的細胞壁，足以抵抗病毒的侵入， 因而植物病毒的特點之一是必須通過寄主的傷口方能侵入。實驗室內(nèi)常用摩擦葉面造成輕微傷口來接種某些植物病毒。

5、農(nóng)田操作、人口移植、摘心、整枝、打杈時手沾染含病毒的汁液， 均可造成病毒傳染。 病毒也可通過嫁接或植物根在土壤砂礫中伸長時所造成的傷口而傳染。 但在自然界中， 植物病毒最重要的傳播媒介是節(jié)肢動物門中的昆蟲( 見昆蟲綱 )和螨類（見蜱螨亞綱） 。已知大約有 400種昆蟲可傳播 200種以上的病毒 , 其中以葉蟬和蚜蟲最為主要，僅桃蚜就能傳播約70 種病毒。某些昆蟲傳播植物病毒的一個重要特點是：病毒既能在植物體內(nèi)、 也能在昆蟲體內(nèi)繁殖。傳播介體除昆蟲外， 還有真菌、 線蟲、兔絲子等。植物病毒的另一特點是植物體內(nèi)沒有象高等動物那樣的體液免疫和細胞免疫，感染后病毒能在植物體內(nèi)無限期地存活，直到寄主死亡

6、，或通過營養(yǎng)繁殖體和塊莖、塊根、蔓藤、枝條等繼續(xù)傳播。 除個別的可通過花粉傳染 （如大麥條紋花葉病毒）外，一般植物病毒很難進入植物莖尖的分生組織， 也不能通過種子傳播。絕大多數(shù)植物病毒是由核酸構成的核心與蛋白質(zhì)構成的外殼組成的， 極少數(shù)還含有脂肪和非核酸的碳水化合物。植物病毒核酸類型有 ssRNA（單鏈 RNA）、 dsRNA（雙鏈RNA）、 ssDNA（單鏈 DNA）和 dsDNA（雙鏈 DNA）。但絕大多數(shù)含ssRNA，無包膜 , 其外殼蛋白亞基或呈二十面體對稱，或呈螺旋式對稱排列，形成球狀或棒狀顆粒（圖1）。大多數(shù)植物病毒是由單一種外殼蛋白組成形態(tài)大小相同的亞基，多個亞基組成外殼。外殼內(nèi)

7、含有攜帶其全部基因的病毒核酸。有的植物病毒的核酸分成1 4 段，分別.裝在外殼相同的顆粒中，如煙草脆裂病毒的RNA分成兩段 , 分別裝在兩種顆粒中，分子量大的一段裝在長棒狀顆粒中，小的一段裝在短棒中，故稱二分體基因病毒；又如雀麥花葉病毒的 RNA分成 4 段 ,RNA1、RNA2、RNA3和 RNA4分別裝在外形大小相同的3 種球形顆粒中, 故稱三分體基因組病毒。二分或三分總稱為多分體基因組病毒。通過上兩段資料，我不由提出一個疑問：既然某些昆蟲傳播的植物病毒既能在植物體內(nèi)繁殖， 又能在昆蟲體內(nèi)繁殖，那么昆蟲作為一類動物，哺乳動物也作為一類動物，則那幾種植物病毒也可相應地可能在哺乳動物：人類體內(nèi)

8、繁殖？這里簡要介紹一種植物病毒，作為引用：蘭花煙草脆裂病毒病病害名稱：蘭花煙草脆裂病毒病有害生物拉丁學名：Tobacco rattle virus, TRV分類地位：帚狀病毒科、煙草脆裂病毒屬，煙草脆裂病毒。危害部位：全株。分布地區(qū)：中美洲、北美、南美、阿爾巴尼亞、奧地利、 澳大利亞、 比利時、 保加利亞、巴西、加拿大、中國（陜西） 、捷克共和國、德國、丹麥、埃及、芬蘭、法國、英國、匈牙利、愛爾蘭、意大利、日本、朝鮮、荷蘭、挪威、新西蘭、波蘭、羅馬尼亞、瑞典、前蘇聯(lián)、突尼斯、美國、南斯拉夫、南非、印尼、古巴。癥狀特點：開始為淡綠色褪綠斑，后呈環(huán)斑或輪紋斑，有時呈不規(guī)則形，植株矮化。形態(tài)特征：桿

9、狀，185 197 nm 20 25 nm，根據(jù)分離株的不同，還有78 114 nm20 25 nm的粒子。螺旋對稱，螺距 2.55 nm，每一螺旋周期 有 25.33 個蛋白亞基，空心直徑 5 nm。煙草脆裂病毒形態(tài)圖：傳播擴散：種子或苗木傳，線蟲可傳。寄主：是所有植物病毒中寄主范圍最廣的病毒，在50 多科， 400 多種，但在很多寄主上侵染而不引起癥狀。通過閱讀第二段資料，我也提出一個疑問，也可以說是一種研究方向：該煙草脆葉病毒的傳染范圍如此廣，是因它感染的植物植株能表現(xiàn)出某些病征。然而，這種植物病毒還在某些寄主上感染了卻不表現(xiàn)出癥狀，究其原因， 可能類似于HIV 病毒感染人體， 在前期僅

10、僅侵染了人體的輔助性T 淋巴細胞， 藏匿其中并且逐漸削弱人體的免疫機能，極其可怕。 如果某種植物病毒具有該類特性，感染了人體細胞倒不說，在一段時間后爆發(fā)出危害，使人體細胞發(fā)生生物突變，引起腫瘤、癌癥等，確實可能會引起恐慌。而且，由于可能沒有針對性地研究過這種植物病毒的特性，感染了人體卻無法用儀器檢測出，發(fā)生了這種情況確實也是棘手的。這里引用最近的一篇科研論文，出自New ScientistCould a plant virus have found a way to infect humans?It has always been assumed that plant viruses cann

11、ot infect animals, and vice versa, but plant.viruses are known to be abundant in human faeces( 糞便 ).Now Didier Raoult at the University of the Mediterranean in Marseille, France, and his team think a pepper virus is making people sick, too.They have found RNA from the pepper mild mottle virus in the

12、 faeces of 7 percent of the 304 adults they tested. Those with the virus were more likely to report fever, abdominal pain and itching( 癢 ) than those without it, his team found.Not everyone is convinced, however. Because Raoult looked at many possible symptoms, he would be expected to find a few tha

13、t randomly appear more common in virus-positive people,says Robert Garry, a virologist at Tulane University in New Orleans, Louisiana.Moreover, in order to enter a cell and replicate, a virus must bind to a receptor on its surface, and a plant virus would be highly unlikely to recognize a receptor o

14、n a human cell, says Garry.One possibility, Raout says, is that the virus does not infect human cells directly. Instead, the naked viral RNA may alter the function of the cells through a mechanism similar to RNA interference, in which the presence of certain RNA sequences can turn genes on and off.R

15、aoult s team is now workingto gather more direct evidence that the virus does infecthumans.這里有一段譯文，本人認為并不能準確地表達上文的內(nèi)容：植物病毒能夠傳染給人類嗎?人們一直認為， 植物病毒是不會感染動物的，反之亦然， 但人類的糞便中存在大量的植物病毒。目前，來自法國馬賽地中海大學的Didier Raoult和他的團隊認為, 胡椒病毒也可以使人生病。他們發(fā)現(xiàn)在參與測試的 304 個成年人中，有 7%的人糞便中含有的胡椒輕型班駁病毒中存在核糖核酸。 他的科研小組發(fā)現(xiàn)， 那些體內(nèi)攜帶這些病毒的人比不攜帶這

16、種病毒的人更容易發(fā)燒、腹痛和瘙癢。然而并不是每個人都同意這種說法。 美國路易斯安那州新奧爾良市杜蘭大學的病毒學家 Robert Garry 說，因為 Raoult 研究了許多可能會出現(xiàn)的癥狀，所以他更加希望在一些病毒攜帶者身上找到普遍存在但隨機出現(xiàn)的病癥。此外，要想進入細胞實現(xiàn)復制，病毒必須附著在受體的表面，而且植物病毒是不太可能識別人類細胞受體的，Garry 補充道。而 Raoult宣稱，植物病毒可能不會直接感染人體細胞。相反，裸露的病毒性核糖核酸可以通過一種類似于核糖核酸干擾機制的手段來改變?nèi)梭w細胞的功能。在此過程中， 部分核糖核酸序列的出現(xiàn)能夠打開和關閉基因。Raoult 和他的團隊正在

17、為證明植物病毒可以感染人類這一說法尋找更直接的證據(jù)。這里我先概述一個概念：a receptor on its surface（受體）：細胞膜上或細胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結合，進而引起生物學效應的特殊蛋白質(zhì)，個別的是糖脂。在這篇文中， Raoult 沒有詳細地列出裸露的病毒性核糖核酸產(chǎn)生的某種能夠改變?nèi)梭w細胞功能的干擾機制的手段。顯然，我認為， 這一種思路描述植物病毒感染人體細胞的方式是具有可能性的。 在此外， 我也提出一種假設：若人體某個體細胞發(fā)生了基因突變，并且該突變基因轉錄的mRMA 翻譯的變異的蛋白質(zhì)且為該體細胞的表面受體細胞，那么可能該種植物病毒識別了表面受體而進入人體細胞，與人體的DNA 發(fā)生結合。既然基因突變也是具有可能性的，那么發(fā)生這種植物病毒入侵人體的情況也是可能存在的。通過前三段的論述，我認為，研究植物病毒刻不容緩。隨著植物病毒的抗性的增