《病毒生物学(第二版)》 —The Biology of viruses

作者: Bruce A.Voyles

出版: Mc Graw Hill

索书号: Q939.4V925(2)/2002Y

藏书地点: 武大外教中心

一、 病毒及其研究历史
在100年左右的时间里,科学界对病毒定义的看法不断发生改变。病毒最早被认为是毒药,然后是生命的形式,再后来是生化物质,如今,病毒则被看成处于有生命和非生命之间交叉区域的存在物:它们自身不能复制,但可以在真正的活细胞中复制,而且能够深刻影响宿主的生物习性。在现代生物科学时代的很长一段时期内,病毒都被归入非生命的一类,这种分类法带来了一种不曾预料到的后果:导致大多数研究者在进化研究中都忽略了病毒。但是,科学家终于开始意识到,病毒是生命史中的重要参与者。
最早对病毒产生兴趣是源自于它们与疾病的关系—“病毒”这个词就来源于拉丁语的“毒药”。在19世纪晚期,研究者们认识到,某些疾病,包括狂犬病和口蹄疫,都是由行为类似细菌、但体积小得多的微粒引起的。由于病毒本身具有确切无疑的生物性,能够在受害者之间传播并产生明显的生物效应,因此被看成所有活的、具有基因的生命形式中最简单的一种。
1935年之后,病毒被降级成无生命的化学物质,因为温德尔?斯坦利(Wendell M. Stanley)及其同事在现在的纽约市洛克菲勒大学第一次结晶了一种病毒—烟草花叶病毒。他们发现,这种病毒由一系列复杂的生化物质组成,但是缺少实现生命的生化活动—新陈代谢功能—所必需的基本系统。由于这项工作,斯坦利在分享了1946年的诺贝尔化学奖。
斯坦利和其他人的进一步研究发现,病毒是由蛋白质外壳包围着的核酸(DNA或RNA)组成,而且蛋白质外壳也可以保护参与感染的病毒蛋白质。按照这种描述,病毒似乎更像是化学物质,而不是生物体。但是,病毒进入细胞(感染后被称为宿主)之后,绝对不是一种没有活性的物质。它会脱去外壳,暴露出基因,引导细胞自身的复制体系复制入侵者的DNA或RNA,并且根据病毒核酸的指令,制造更多的病毒蛋白质。新制造的病毒片段组合起来,接着,就出现了更多的病毒,它们也可以继续感染其它细胞
二、 病毒生物学简介
病毒生物学是以地球上最微小的非细胞生物——病毒为研究对象的一门科学。病毒作为地球生物圈中的一类生物因子,人类对病毒的本质及其生命规律的认识,业已经历了一个世纪,病毒学获得了巨大的发展,现已成为生命科学领域中一门重要的分支学科。病毒学研究的内容涉及病毒的类型、成分、结构、新陈代谢、生长繁殖、遗传、进化、分布等生命活动的各个方面,以及病毒与其他生物和环境的相互关系等。病毒学研究与生命科学及生物技术密切相关。病毒是研究生命活动最简单的模型,为近代研究生物大分子结构及其功能、基因组高效表达与调控提供了有力工具,在人类认识生命现象的过程中提供了许多基本的信息。同时,病毒一方面能够引起动物、植物及人类各种疾病,如艾滋病,对人类的生存至今仍是巨大的威胁;另一方面,它又可被用来消除害虫、用作外源基因的表达载体,可以为人类所利用。病毒学涉及医学、兽医、环境、农业及工业等广阔领域,相应发展成噬菌体学、医学病毒学、兽医病毒学、环境病毒学、植物病毒学及昆虫病毒学等分支学科。
虽然病毒可以像没有生命的蛋白质那样成为结晶,并装在瓶子里长期保存,但它能够繁殖并且能够变异,所以病毒被认为是最简单的生命形态。由于它的结构简单和常常来去踪迹难寻,所以是生命世界中迄今了解得最少,也是人类最难驾驭的一类。同时,因为病毒的结构比其他类群的生物要简单,在生物技术不断取得重要进展的今天,它成为了解生命和改造生命的得力工具。当人类战胜了大多数细菌和真菌病害之后,对人类、家畜和植物危害最严重,而且最难控制的就是各种病毒。
有关病毒的知识是微生物学知识中的不可缺少的部分。病毒连细胞结构都没有,所以称为非细胞生物。它是微生物中最小的生命实体,它的组成简单。病毒粒体中仅含有一种核酸(DNA或RNA)及蛋白质。它们具有专性寄生性,必须在活细胞中才能增殖。因此根据宿主的不同,有动物病毒、植物病毒、细菌病毒(噬菌体)和拟病毒(寄生在病毒中的病毒)等多种类型。有的病毒甚至没有蛋白质,只含有具有单独侵染性的较小型的核糖核酸(RNA)分子(类病毒),或只含有不具备侵染性的RNA(拟病毒)和没有核酸而有感染性的蛋白质颗粒(朊病毒)。
三、本书特色
本书的核心是围绕病毒的复制周期特点而组织起来,并不断深入展开。本书的宗旨是使读者易于使用,因此包括一下特色:
1. 为强调概念,每一章的材料都是在开篇之前以问题形式呈现在读者面前,紧接着是提供其答案。
2. 由于许多阐述内容描述了遗传材料的组织与表达,本书利用一系列标准的惯例以使学生迅速了解所展示的分子的确切特性及其相互关系。
3. 每一章都以总结与可查询的推荐阅读的文献结尾。其中包括《科学美国人》的文章(综述了相当广的领域,一些是该领域经典的文章,也包括章节中的讨论的一些近期的文章。
4. 始终贯穿课文的是一个对病毒学家说是如何获得信息的争论不息的讨论,所以附录“病毒学家的工具箱”阐述了一个病毒学上广泛使用的实验技术。
5. 文章的主体并未采用分类的方法,所以第二附录中,“选定病毒的特性”提供了一个本书中讨论的许多病毒群组特性与生活周期的总结。
本书目次:第一章 病毒与宿主细胞 1/第二章 病毒的侵入:吸附、穿孔与脱包被35/第三章 在原核宿主细胞中的病毒基因组表达与复制 75/第四章 病毒基因组的表达与复制:RNA病毒 115/第五章 病毒基因组的表达与复制:DNA病毒 171/第六章 病毒的包装、成熟与病毒粒子的释放 201/第七章 病毒感染宿主细胞的效应:细胞与诱导效应 235/第八章 病毒感染宿主细胞的效应:整合病毒与持续感染 275/第九章 亚病毒体、病毒进化与病毒产生 321/附录A .病毒学家的工具箱347/附录B. 既定病毒的特性 373。

(武汉大学生命科学学院 许均华)