? asked in 科學生物學 · 1 decade ago

為何RNA病毒較DNA病毒容易突變?

為何RNA的病毒較DNA的病毒容易突變呢?

什麼情況下RNA病毒容易突變(還是隨時都會突變?)

什麼情況下DNA病毒容易突變?

補充的越多越好!

5 Answers

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  • 1 decade ago
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    我覺得這比較應該從genome複製的機制來看會比較明確。

    在動物體內的DNA複製是由DNA polymerase來進行,至於複製的機制就不提了,隨便翻本相關的教科書都有。但是在DNA複製的過程中,DNA polymerase有一項很重要的功能:proofreading。在複製的過程中如果發現錯誤,會透過DNA polymerase具有nuclease的部分水解後重新聚合出正確的序列,以達到複製的正確。

    而大部分的DNA病毒在複製自體病毒的DNA時,使用宿主細胞的DNA polymerase進行病毒DNA的複製,由於宿主細胞的DNA polymerase本身具有proofreading的功能,因此不容易出現錯誤,不會錯誤,就沒有突變可言。

    當然,有些病毒的DNA複製倚靠的是病毒自己的DNA polymerase,不大記得有什麼viral DNA polymerase具有proof reading的功能,因此這些病毒的DNA複製時出錯的機率較高,也就比較容易突變。但是這些病毒並不多。

    而RNA病毒就是另一碼事。有的RNA病毒在複製自體的genome時,倚靠的是RNA depedent RNA polymerase,這個RNA polymerase沒有proofreading的功能,而RNA病毒的複製又必須經過兩次(以viral RNA複製出另一個strand的RNA,再以這個RNA作為template複製出正確strand的RNA。),出錯的機率高,因此突變的機率就高,不過這種RNA病毒算是少數。

    大部分的RNA病毒則是靠RNA depedent DNA polymerase (= reverse transcriptase)將RNA變成DNA,再以這個DNA作為template進行transcription而合成viral genome RNA。一方面因為reverse transcriptase沒有proofreading的功能;另外一方面這些作為template的DNA常常以插入宿主genome的方式進行transcription,因此經過transcript出來的RNA就或多或少的帶了一些host genome sequence出來,增加突變的可能性。

    綜合上述兩點,RNA病毒突變的機率會高於DNA病毒。

    因此RNA病毒在使用自己的RNA polymerase或是reverse transcriptase時容易突變;而DNA病毒也是在使用自己的DNA polymerase時容易突變,因為這些機制裡都不含proofreading的功能。

    Source(s): 以前讀的病毒學+分子生物學
  • 6 years ago

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  • 6 years ago

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  • 1 decade ago

    喔...RNA也有雙股的呀..

    像輪狀病毒..

    DNA也有單股的呀..

    像是引起玫瑰疹的病毒(我忘記較啥名字了)

    那樣你的回答就不成立了呀..

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  • 1 decade ago

    第一部份:有關RNA

    1.在上古時代(40億年前)科學界有一個名稱稱作:

    RNA world(RNA的世界)

    2.根據科學家的假說,在46億年前,大氣充滿甲烷、氨氣、氫氣、二氧化碳等等,在卡爾文的放電實驗中,證明這些氣體在高電壓,高溫下會自動合成類嘧啶的東西

    3.在此我們用一個比喻來描述這學說的問題:想像有個打高爾夫球的人在打完18洞之後,就假設沒有他揮桿,球也可以自己完成球賽。這些研究者證明RNA可能形成,並假設只要時間夠長,一些自然力量(例如地震、風、龍捲風和洪水)組合在一起,也能製造出相同的結果。自然形成RNA分子並不會違反物理定律,但是它的機會微乎其微

    4.一些化學家提出在「RNA世界」以前,可能有類似RNA但更簡單的複製子存在,並主宰了當時的世界。假設這個複製子也具有RNA一般的催化能力,由於現代生物學找不到任何這個假設中原始複製子和催化子的蛛絲馬跡,RNA出現後,一定取代了它所有的功能。

    5.最簡單的一種缺陷單元就是只有「單臂」可供連接的分子,它阻斷了長鏈進一步加長。也因此RNA比DNA容易突變

    6.多才多藝的RNA和DNA一樣,是由在細胞內擔任了許多重要角色的核酸所構成。某些RNA可以將DNA的訊息轉達給負責建造蛋白質的核糖體(而核糖體主要由另一類RNA組成)。RNA在執行其各項任務時,可以形成和DNA一樣的雙股螺旋結構,也可以和蛋白質一樣以單股折疊成不同的構造。

    7.在此我會用「RNA為始」來表示RNA與生命起源有關的概念,以和「RNA早於DNA和蛋白質」的概念區別。

    第二部份 DNA突變

    1.有許多不同種類的突變原可對DNA造成損害,其中包括氧化劑、烷化劑,以及高能電磁輻射,如紫外線與X射線。不同的突變原對DNA造成不同類型的損害,舉例而言,紫外線會造成胸腺嘧啶二聚體的形成,並與相鄰的鹼基產生交叉,進而使DNA發生損害。另一方面,氧化劑如自由基或過氧化氫,可造成多種不同形态的損害,尤其可對鳥苷進行鹼基修飾,並且使雙股分解。根據估計,在一個人類細胞中,每天大約有500個鹼基遭受氧化損害。在各種氧化損害當中,以雙股分解最為危險,此種損害難以修復,且可造成DNA序列的點突變、插入與刪除,以及染色體易位。

    2.許多突變原可嵌入相鄰的兩個鹼基對之間,這些嵌入劑大多是芳香性分子及平面分子,包括乙錠、道諾黴素、阿黴素與沙利竇邁。必須先使鹼基之間的空隙變大,才能使嵌入劑置入鹼基對之間,整體而言,DNA會因為雙螺旋解開而扭曲變形。結構改變會使轉錄作用與DNA複製過程受到抑制,進而導致毒害與突變。因此DNA嵌入劑通常也是致癌物,常見的例子有二醇環氧苯並芘、吖啶、黃麴毒素與溴化乙錠等。

    第三部份 簡單解決你的問題

    問題一:為何RNA的病毒較DNA的病毒容易突變呢?

    答案一:RNA只有「單股」不像DNA「雙股」,單股不穩定容易暴露在惡劣環境下而突變

    問題二:什麼情況下RNA病毒容易突變

    答案二:隨時都會突變

    問題三:什麼情況下DNA病毒容易突變?

    答案三:暴露在惡劣環境,其中包括氧化劑、烷化劑,以及高能電磁輻射,如紫外線與X射線。

    2007-09-15 10:55:15 補充:

    謝謝你的糾正,我改了

    2007-09-15 13:26:58 補充:

    補充更改第ㄧ題為何RNA的病毒較DNA的病毒容易突變呢?

    答案一:

    (1)在大多數的RNA病毒只有「單股」不像DNA「雙股」,單股不穩定容易暴露在惡劣環境下而突變

    (2)此外所謂RNA病毒(如造成AIDS的HIV病毒)必須利用宿主的酵素系統加上自己本身的反轉錄酶,反轉成DNA,由於反轉錄酶不具核酸酵素活性,沒辦法修正複製時發生的錯誤(突變),因此每複製幾萬個鹼基就會發生一次錯誤,機率相當高..........簡單來講就是宿主具有修復核酸合成的能力,而病毒沒有,所以核酸容易合成錯誤,也就是突變

    Source(s): 自己,科學人,維基百科, 自己+網路:http://www.tmsh.tcc.edu.tw/science/paper/2.doc
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