拟病毒

拟病毒（）是一类依赖辅助病毒进行复制和衣壳化的环状单链RNA。

定义
根据定义是宽泛还是严格，“拟病毒”一词有时也将丁型肝炎病毒（HDV）包含在内。与植物拟病毒类似，HDV也是环状单链RNA，并依赖辅助病毒（乙型肝炎病毒）形成病毒颗粒；然而，其病毒颗粒拥有大得多的基因组（约1700个核苷酸），并可编码一种蛋白质。此外，HDV与植物拟病毒组之间不存在序列相似性。
历史
首个拟病毒是在感染了绒毛烟草斑驳病毒R2（VTMoV）的颤毛烟草植株中发现的。这类RNA也被称为似病毒RNA，能够侵染具有重要经济价值的经济作物，属于非自我复制的单链RNA。拟病毒的RNA复制方式与类病毒相似，但与类病毒不同的是，拟病毒需要特定的辅助病毒才能完成复制。
复制
拟病毒RNA的环状结构非常适合，这种复制方式能够通过单次复制起始事件高效地生成多个基因组拷贝。环状RNA作为复制中间体的另一个优势在于，它们不易被核酸外切酶识别和降解。此外，其高GC含量和高度的自互补性使其能够有效抵抗核酸内切酶的降解。环状结构对RNA的折叠方式也施加了限制，使得有利于复制的二级结构与核酶介导的自我切割过程中形成的结构有所不同。

植物卫星RNA和拟病毒需要依赖各自相应的辅助病毒才能进行复制，而辅助病毒本身又需要依赖宿主植物来提供其复制所需的部分组分。因此，卫星（包括卫星RNA和拟病毒）、辅助病毒以及宿主植物三者之间复杂的相互作用，对卫星/拟病毒的复制至关重要。

研究表明，紫花苜蓿暂时性线条病毒卫星RNA（satLTSV）的复制是通过对称型滚环机制进行的，在此过程中，satLTSV的正链和负链均能进行自我切割。实验发现，satLTSV的正链和负链具有同等的感染性。然而，由于只有正链被包装进LTSV病毒颗粒中，因此推测装配起始序列（OAS）及其对应的二级结构仅存在于正链上。

Gellatly等人于2011年的研究证实，整个satLTSV分子在序列和结构上都具有重要意义：任何破坏该拟病毒分子整体杆状结构的突变（如插入或缺失）都会使其丧失感染性。后者的研究表明，仅其序列或二级结构的一小部分就足以支持其复制。
核酶结构在拟病毒自我切割与复制中的作用
拟病毒在结构上与类病毒相似，它们都具有天然的二级结构，能形成带有短末端分支的双链杆状分子。这些分子还包含锤头型核酶，在滚环复制过程中参与卫星RNA多聚体的自催化切割。有研究提出，satLTSV的锤头型核酶结构仅是瞬时形成的，这与Song和Miller（2004）在satRPV（禾谷类黄矮病毒RPV血清型RNA）中观察到的现象类似。这种锤头结构包含一个仅由两个碱基对稳定的短茎III区。这种不稳定的构象表明其切割方式可能是双锤头模式。这些结构与报道的CarSV和蝾螈核酶的结构相似，暗示了这些序列各异的RNA之间存在着古老的演化联系。Collins等人于1998年观察到，satRYMV RNA的二聚体自我切割效率高于单体，这一发现与双锤头切割模式相符。satRYMV仅在正链上发生自我切割，而在负链上不发生，这表明satRYMV是通过非对称型滚环复制的模式进行复制的，这一点与除satLTSV之外的其他南方菜豆花叶病病毒卫星RNA相似。
演化起源
考虑到类病毒具有体积微小、环状结构以及携带等特性，它们可能拥有一个与病毒截然不同的古老演化起源。同样，卫星RNA与其辅助病毒、宿主植物及媒介昆虫之间缺乏任何序列相似性，这也暗示了这些卫星RNA可能是自发起源的。另一种假说认为，病毒感染过程中产生的小分子干扰RNA（siRNA）和小分子RNA（miRNA）可能被辅助病毒的复制酶扩增，这些分子进而组装形成卫星RNA。

由于拟病毒、类病毒与环形内含子在大小上相似，人们常将它们进行类比。有假说认为，拟病毒和类病毒可能起源于内含子。通过对类病毒负链与U1核小核糖核蛋白（snRNPs）进行比较，发现两者存在相似性，这暗示类病毒可能是“逃逸”的内含子。Dickson（1981）也观察到类病毒和拟病毒的正、负链上均存在此类同源序列。特别是，拟病毒和类病毒在（如嗜热四膜虫的自剪接内含子）中展现出若干结构和序列上的同源性。

根据2001年一项基于手动调整比对序列的系统发生学分析，拟病毒可能自成一个独立的分支，与同样携带锤头型核酶的鳄梨日斑类病毒科互为姐妹群。然而，上述比对数据并未公开，使得该结果难以被重复验证。

拟病毒及其他环状RNA作为古老的分子，正重新引起研究人员的兴趣。研究表明，环状RNA具有多种功能，包括调控基因表达、与RNA结合蛋白（RBP）相互作用、作为miRNA海绵等，并且已被证实与多种人类疾病（包括衰老和癌症）相关。
进展
Abouhaidar等人于2014年证实，水稻黄斑驳病毒小环状卫星RNA（scRYMV）是目前所知的唯一一个具有蛋白质翻译和信使RNA活性的拟病毒实例。该研究团队建议将scRYMV命名为“拟病毒卫星RNA”，并将其作为研究翻译与复制过程的模型系统。

这些亚病毒因子最有前景的应用，在于开发可用于未来植物病毒病生物防治的特异性载体。这种载体系统可用于外源基因的过表达和沉默。一个独特的外源表达载体实例是（satBaMV），它含有一个编码20千道尔顿P20蛋白的开放阅读框。研究发现，当用外源基因替换这个非必需的开放阅读框区域时，外源基因的表达会增强或实现过表达。
参看

• 病毒
• 类病毒
• 朊病毒

参考文献
外部連結
*[https://smallcollation.blogspot.com/2013/02/subvirus.html 微生物免疫學-subvirus(亞病毒)]

• [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Info&id=141863 NCBI taxonomy (141863)]