朊病毒的發現會不會成為對中心法則進行補充的契機？

12-31

並不會，Prion並不應該譯為朊病毒，而應該譯為朊蛋白。事實上Prion的發現也並沒有對中心法則造成任何影響。

Prion的致病機理為蛋白質的misfolding。也就是說，無論是正常的Prion還是misfolding的Prion，他都只是一種化合物，而不是一個生物，他並不能複製自己！

正常的和不正常的區別就是分子中某些特定鍵的角度不同，也就是分子的構象不同。事實上這兩種蛋白質分子的一級結構，也就是氨基酸序列是完全一樣的，也就是說，致病的misfolding的Prion中的大多數也是由染病者自己的基因序列用自己的細胞器表達出來的。

但是這裡面似乎存在一個自催化的效應，也就是只要有少量的misfolding的Prion進入體內即可以催化體內本身存在的和未來表達出來的正常的Prion發生構象變化，變成與其一樣的非正常的構象，而這種構象是沒有生理功能的，從而導致海綿狀腦病及其癥狀。

總結一下，可以簡單理解為其就是一個有毒的化合物而已。

前面說的很清楚了為什麼朊病毒不是，那麼什麼樣蛋白的可能被認為是對中心法則的補充/顛覆呢？

個人認為：

1 一個可以自己把自己逆翻譯成DNA/RNA的蛋白，尤其是如果一些修飾可以開關這個功能的話

2 一個可以在一定條件下從氨基酸自己複製自己的蛋白，通不通過核糖體都可以

我亂說一下，不是生物專業學生，就當故事看看吧。

朊病毒是在患瘋牛病牛的大腦中發現的，主要是某些蛋白質的構象發生了改變。只是構象改變，蛋白質的氨基酸排列次序與正常蛋白質無異。

然後發生了神奇的事情，構象改變的蛋白質能夠將它的錯誤摺疊方式傳染給正常同氨基酸序列的蛋白質，這樣一類或幾類蛋白質將發生數量可觀的錯誤摺疊，從而導致瘋牛病的產生、發病和傳染。

至於題主所說的中心法則補充，我認為不算是補充。

中心法則是對生物遺傳信息的複製、傳遞和表達進行一個總體的概括。遺傳信息的載體是遺傳物質，因此有必要對朊病毒關於遺傳物質進行討論。

遺傳物質有兩個必備條件：第一，攜帶遺傳信息；第二，能夠進行自我複製。在此基礎上才能夠進行遺傳信息的表達，即轉錄和翻譯。普遍認為DNA、RNA是遺傳物質，那麼蛋白質，或者這種能夠引發相同蛋白質分子構象改變的朊病毒呢？

我認為朊病毒不是遺傳物質。

首先朊病毒不攜帶遺傳信息。遺傳信息說白了就是DNA、RNA中的核苷酸的排列次序，它決定了生物的遺傳、性狀表達等，微觀來看就是通過控制蛋白質的合成，調控生物體內的化學物質含量，從而決定遺傳和性狀。朊病毒的氨基酸排列次序與正常蛋白質相同，這說明氨基酸排列次序沒有造成瘋牛病的產生。因此值至少可以說明，朊病毒的氨基酸序列不是遺傳信息。

其次朊病毒不能夠進行自我複製。朊病毒影響同類型分子使其構象改變，前提是RNA已經正常翻譯獲得氨基酸排列次序正常的蛋白質，朊病毒依靠本身並不能夠複製出完全相同的朊病毒。因此它不能夠自我複製。

這樣來看，朊病毒不是遺傳物質。

接下來來看朊病毒是否是中心法則的補充。上文已經排除朊病毒謝代遺傳信息的可能，那麼對中心發則的補充還可能有一點就是朊病毒是否能夠對細胞中的DNA、RNA序列產生影響。當前並未發現朊病毒能夠逆向產生DNA或RNA，不過由於引發瘋牛病，朊病毒會影響病牛體內的轉錄和翻譯，當然這基本不會影響核苷酸的序列。

綜上我不認為朊病毒是對中心法則的補充。朊病毒可視為一種錯誤蛋白質，並且能夠錯誤的影響正常的蛋白質，是一種機械式的信息傳播，不足以影響生物的遺傳信息。

當然人們一直在探索中心法則的突破，例如蛋白質工程，就是通過對現有蛋白質編碼的修改，進而逆推出DNA序列，再通過人造方式獲得DNA，以獲得所需要的蛋白質。這是人類智慧試圖利用自然規律，自我造福的行為。當然放開一點想，你的大腦也在無時無刻不想指導你突破中心法則，或者說補寫中心法則。人的主觀意願有時在走一條比朊病毒更加開放、大膽的路子。

想想就是一件很有趣的事情：）

恰好寫過一篇朊病毒的綜述，簡單回答下。

--------以下是關於朊病毒的內容----

1. 朊病毒的認識

1982 年美國神經生物學家Prusiner 和他的同事利用生化手段從感染羊瘙癢病的金黃地鼠中純化出此類感染因子，並分別經過核酸酶和蛋白酶消化、紫外線以及其他化學試劑的處理，認為羊瘙癢病的感染因子可能是一種不含有核酸的蛋白質，並取名為朊病毒蛋白(Prion Protein), 簡稱PrP 。他本人也因為在prion 研究工作上的卓越貢獻獲得了1997 年諾貝爾生理醫學獎。

2. PrP從正常型到疾病型的轉化模型

朊病毒本身不能繁殖，它是通過脅迫PrPC畸變進行自我複製的。這與患病動物腦中Pr PSc不斷積累,而PrP mRNA 濃度保持不變的結果一致。PrPSc

的複製途徑大致是由一個PrPSc分子擊中一個PrPC分子，PrPC在PrPSc的脅迫下結構發生轉化，形成PrPSc二聚體；接著2個PrPSc分子再分別擊中2個PrPC產生4個PrPSc分子。如此循環，當PrPSc累積到一定濃度後就會損害神經元。

研究發現，在患病動物的腦樣品中存在大量可傳染的錯誤摺疊蛋白，其氨基酸序列頗似PrPC，可能是PrPC發生錯誤摺疊而變為PrPSc。Prusiner 證實, PrPC呈α-螺旋的部分肽鏈在PrPSc的類似區域中為β-摺疊結構。現有兩種假說認為PrPC向PrPSc的轉化實質是α-螺旋向β-摺疊的構象遷移。

1）一種轉換模式認為PrPSc的形成是一種核依賴的聚合過程，即「種子」模型，PrPSc低級聚合物充當種子。在沒有「種子」存在時，PrPC和PrPSc單體之間發生快速的可逆性構象變化，但PrPC單體構象比PrPSc穩定。當PrPSc「種子」存在時，它可通過與PrPSc單體的結合穩定PrPSc構象，加速PrPC向PrPSc的轉變。對於這種穩定轉換過程的障礙就是起始的核形成過程。低級聚合物的形成在熱力學上並不是有利的，因為依靠分子間相互作用所獲得的自由能不足以抵消結合所帶來的熵增加，直到一個最小規模的核形成後這種狀況才得到改觀。這種模式表現出聚合反應的一些特徵，如需要超過臨界濃度的蛋白質濃度以及動力學反應是一個拖後的相變化。此模式能夠解釋經腦內潛育後才發病的朊病毒疾病。

2）另一種轉換模式是模板介導的轉換過程，即重摺疊模式。這種模式認為PrPSc構象比PrPC更穩定，這種轉換在熱力學上有利但在動力學上卻進行得十分緩慢，兩者之間存在能量屏障。在這種模式中，PrPSc依靠催化PrPC或一個不穩定的中間體的重排來提高轉換，以形成更穩定的PrPSc構象。感染性將依賴於PrPSc結合和催化中間分子轉換的能力。這種模式能夠解釋由於點突變而引起的遺傳性朊病毒疾病。點突變的發生增加了不穩定的中間分子的數量同時加快它轉換成PrPSc的速率。然而這兩種模式並不是相互排斥的，在朊病毒繁殖過程中有可能是這兩種模式共同作用。

--------以下是和病毒相關的中心法則的內容--------

可以看到，朊病毒由於沒有遺傳物質，實際上和中心法則是沒有關係的。

--------結論--------

朊病毒的發現不會成為對中心法則進行補充的契機。

實際上，朊病毒的發現更多的是在擴展「生命」這個詞的概念。當然，這樣就更接近於是哲學上的問題，而不是生物學上的。

參考文獻：

1
Prusiner S B. Novel proteinaceous infectious part ides
cause scrapie. Science , 1982 , 216 :136 ～ 144

2
Prusiner S B, Bolt on D C , Groth D G , et al. Further
purification and characterization of scrapie prions .Biochemistry, 1982 ,21 :6
942～ 6 950

3 Horwich AL et al. Cell , 1997, 89: 499～ 510

4 Masters C L et al . Nature, 1997, 388: 228～ 229

但是我記得高中生物老師似乎已經普遍把朊病毒加入了中心法則

有可能

科學總是進步的