為什麼HIV要逆轉錄成DNA再表達?

而,其他有些RNA病毒,直接複製成RNA,進行表達


逆轉錄最大的好處就是病毒的DNA完全整合在宿主細胞的DNA內,和宿主細胞的DNA完全無法區分,沒有任何辦法能清除掉。宿主細胞每分裂一次病毒的DNA就被複制一次。這使得逆轉錄病毒有無與倫比的潛伏能力。作為對比,乙肝慢性化幾率是5%,丙肝是70~80%,而HIV是100%。丙肝病毒也是變異能力極強的,但丙肝病毒是RNA病毒,複製過程不產生DNA。由於RNA在細胞內不能穩定存在,一旦病毒的複製被阻斷了就會被清除。所以只要連續12周服用抗病毒藥就可以徹底治癒98%的丙肝。而HIV無法治癒,感染者必須終身服藥。這個是逆轉錄病毒的優勢的最佳體現。

逆轉錄病毒還有一大優勢就是逆轉錄的出錯率很高,這使得病毒的變異能力很強。本來RNA病毒的變異率也很高,而逆轉錄病毒的變異能力並不弱於RNA病毒。病毒變異能力強的好處是疫苗很難做,像流感病毒,丙肝病毒,HIV這些都是變異能力很強的病毒,都沒有有效的疫苗。另外變異能力強也造成病毒容易耐葯,所以HIV的雞尾酒療法就要用三種葯來阻止HIV產生耐藥性。不過並非所有突變率高的病毒變異能力就強,大部分RNA病毒還是有很可靠的疫苗的。

所以看到這裡你就會明白逆轉錄病毒同時具備了RNA病毒變異快和DNA病毒容易潛伏的優點,這使得對逆轉錄病毒的預防和治療極為困難。那麼是不是說逆轉錄病毒就一定優於RNA病毒呢?我看也不盡然。逆轉錄病毒有這麼多優勢,但它們的多樣性遠遠不及RNA病毒。逆轉錄病毒主要就是一些致癌病毒(鼠白血病病毒)和免疫缺陷病毒(慢病毒),病毒之間非常相似,宿主也只有脊椎動物。而RNA病毒之間的差異非常大,分布非常廣,種類數量也非常多。所以儘管逆轉錄病毒有這麼多好處,我還是相信逆轉錄病毒要付出一些額外的代價,雖然我不知道這些代價是什麼。

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我看了Vincent Racaniello的講座https://m.youtube.com/watch?v=RYwVnzYf4V8,貌似逆轉錄病毒最大的缺點是逆轉錄酶的效率,efficiency特別低。逆轉錄酶完成9000多kb的逆轉錄要4個小時,完成整條DNA雙鏈要8~12個小時。作為對比DNA聚合酶的速度是每秒1000個鹼基(1kb/s),脊灰病毒從感染到釋放只要6個小時。我不知道為什麼逆轉錄酶這麼慢。另外Vincent教授的講座特別贊,對病毒學感興趣的強烈推薦。


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