病毒与类病毒的区别

病毒是含有DNA或RNA遗传物质的微生物。病毒利用宿主的机器进行复制，因为它们没有自己的机器。这就是为什么它们也被称为无细胞生物（没有细胞机器的生物）。病毒被归类为微观传染性因子。它们普遍会引起许多致命疾病，如艾滋病、埃博拉、猪流感等。自古以来，病毒一直是许多感染和疾病传播的主要原因。在人类历史上，病毒是已知会传播致命疫情的多种传染性微生物之一。一些由病毒引起的疫情包括2014年西非埃博拉病毒疫情、2019年猪流感疫情以及由冠状病毒（也称为Covid-19大流行）引起的所有人都知道的大流行。

对医务人员和科学家来说，病毒一直是件麻烦事。世界各地的许多研究小组一直在不断研究针对病毒的疫苗，它们始终证明自己是科学家狡猾的敌人。虽然我们对病毒有很多了解，例如它们的蛋白质合成机制和基本细胞过程，但关于它们仍有很大一部分是未知的。

1886年，德国化学家兼农业研究员阿道夫·迈耶（Adolf Mayer）发表了一篇题为《关于烟草花叶病》的研究论文。在这篇论文中，他详细介绍了他在受该病影响的烟草植物上进行的大量研究的所有发现。该病导致叶片上出现深绿色、黄色和灰色斑点，导致叶片过早破裂。根据他的研究，迈耶发现，当病叶破裂、压碎后，从中渗出的液体会流到健康叶片上。当病液到达健康叶片的脉管系统时，健康叶片也会开始出现病叶症状，如变色和斑点。从这个观察中，迈耶得出结论，病叶液体中存在某种物质，导致健康植物发生疾病。某种物质从病株传播到健康株。

为了证明自己的理论正确，迈耶开始在他的实验室里规划更具体的实验，以确定疾病的病因。他想从叶片中分离出致病因子。他开始运用罗伯特·科赫（Robert Koch）的原理来鉴定和培养致病病原体。罗伯特·科赫是病理学领域一位著名的科学家，他发现了导致肺结核的细菌。在从病叶中分离出致病物质后，迈耶开始在显微镜下鉴定它们。然而，没有结果显示出来，他的工作仍然不成功。

后来，另一位科学家伊万诺夫斯基（Ivanovsky）使用了钱伯兰过滤器（Chamberland filter）来达到与阿道夫·迈耶相同的目的。钱伯兰过滤器用于从液体中分离细菌和相关病原体。根据他1972年发表的论文，他用滤液感染健康叶片，令他吃惊的是，液体滤液具有传染性，健康植物得了病。在他工作之后，又出现了一个问题，这个颗粒到底是什么，竟然能穿过钱伯兰过滤器？

1892年，德米特里·伊奥西福维奇·伊万诺夫斯基（Dmitri Iosifovich Ivanovsky）用钱伯兰过滤器进行了一项实验，并得出结论，细菌或可溶性毒素可能导致烟草植物感染。后来在1898年，马丁努斯·贝杰林克（Martinus Beijerinck）发现导致烟草花叶病的病原体不是细菌，而是别的东西。他称之为“contagion vivum fluidum”，意思是传染性活体液体。贝杰林克与伊万诺夫斯基合作，并将这种液体称为病毒，这是拉丁语“液体毒药”一词的缩写。尽管迈耶、伊万诺夫斯基、贝杰林克以及之后的一些人的测试只暗示了病毒的存在，但直到几十年后才有人真正观察到病毒。

类病毒（Viroids）是具有小的单链环状RNA的传染性病原体。它们与病毒不同，因为它们没有蛋白质外壳。迄今为止已知的所有类病毒都寄生在开花植物中，主要是被子植物，其中大多数会导致疾病。第一批类病毒是在1970年代发现的，此前安东尼·范·列文虎克（Antonie van Leeuwenhoek）在1675年发现了“亚显微”微生物，而德米特里·伊奥西福维奇·伊万诺夫斯基和马丁努斯·贝杰林克在1892-1898年发现了更小的类生命实体。国际病毒分类委员会通过指定一个新亚病毒因子序来承认类病毒的独特特征。美国农业部贝尔茨维尔研究中心的植物病理学家西奥多·奥托·迪纳（Theodor Otto Diener）于1971年首次在分子上描述并命名了第一个被认可的类病毒，即马铃薯纺锤形块茎病（potato spindle tuber disease）的致病因子。该病毒的缩写是PSTVd或马铃薯纺锤形块茎病毒。不久之后，发现了柑橘出口类病毒（Citrus exports viroid，CEVd），PSTVd和CEVd的知识塑造了类病毒的概念。

病毒具有核酸，但不含任何蛋白质编码DNA。在宿主系统中，RNA聚合酶用于从DNA合成mRNA（信使RNA）。该酶被病毒通过滚环机制用于自身的复制。通过这种复制方法，病毒以类病毒的RNA为模板合成新的RNA分子。复制中间体尺寸较大。为了切割和连接它们，类病毒利用核酶（ribozyme）的催化特性。核酶对单元大小基因组的中间体进行自切割和连接。

迪纳于1989年提出的“类病毒可能是广泛接受的、史前非细胞RNA世界的‘活遗迹’”的原始理论，此后得到了其他人的支持。目前认为，类病毒和其他类病毒样成分可能源自最近发现的一种逆转录转座子（retrotransposon），在此之前还发现了核酶（retro zymes）。

类病毒仅感染植物，传染性类病毒可以通过叶片接触、园艺或农业活动造成的机械损伤植物后交叉污染，或通过蚜虫从一株植物传播到另一株。在植物细胞中，类病毒利用一种基于RNA的机制在植物细胞的细胞核或叶绿体中进行增殖。为了启动终止过程，类病毒利用宿主细胞的RNA聚合酶II来催化滚环复制机制。

与产生运动蛋白的植物病毒不同，类病毒完全被动，仅依赖宿主，这使得它们在研究植物RNA动力学方面很有用。

类病毒在不产生任何蛋白质产物的情况下如何引起植物细胞疾病和症状，这仍然是一个谜。有证据表明这个过程涉及RNA沉默。首先，类病毒基因组的修饰可以显著影响其毒力，这反映了任何产生的siRNA与目标信使RNA的碱基配对互补性较低。其次，在受感染的植物中已鉴定出具有类病毒基因组序列的siRNA。最后，马铃薯纺锤形块茎类病毒的非感染性hpRNA的转基因表达会引起所有相关的类病毒样症状。这表明一种Dicer酶会靶向类病毒在其复制过程中产生的双链中间RNA，并将其切割成siRNA，然后这些siRNA被加载到RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex）上。经典的类病毒症状是由翻译降解或翻译抑制引起的，因为类病毒siRNA含有能够与植物自身信使RNA进行互补碱基配对的序列。

类逆转录病毒（Retroviroids）是具有DNA同源物的RNA，包括类逆转录病毒和类逆转录病毒样成分。这些生物与被称为“石竹微小类病毒样RNA”的病毒家族密切相关，被认为是石竹（Dianthus caryophyllus，CarSV RNA）特有的。这些物质与双链断裂修复有关，并可作为重组的同源底物。由于逆转录病毒编码的逆转录酶（reverse transcriptase）产生同源DNA，因此这些成分被称为类逆转录病毒。

病毒与类病毒的区别：病毒和类病毒都是微小的传染性因子，但它们的结构和复制方式不同。

病毒是无法自行复制的小型传染性因子。它们由遗传物质（DNA或RNA）组成，外面包裹着称为衣壳（capsid）的蛋白质外壳。有些病毒还有一层由脂质构成的外膜。病毒只能通过感染宿主细胞并利用宿主细胞的机器来复制自身。一旦宿主细胞被感染，病毒就会接管细胞的代谢过程，使宿主细胞产生更多病毒。这最终会导致宿主细胞破裂，将新的病毒释放到环境中。

另一方面，类病毒比病毒简单得多。它们由一个小的环状RNA分子组成，没有保护性外壳或包膜。类病毒不编码任何蛋白质，也无法自行复制。相反，它们依赖宿主植物细胞的RNA聚合酶来复制。类病毒不会导致宿主细胞破裂，而是干扰宿主植物的正常基因表达，引起疾病症状。类病毒仅感染植物，不影响动物。

病毒和类病毒之间最重要的区别之一是它们的大小。病毒比类病毒大得多，结构也更复杂。类病毒比病毒小约十倍，结构也简单得多。另一个区别是它们所含遗传物质的类型。病毒可以含有DNA或RNA，而类病毒只有RNA。