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1、有關朊病毒的幾個經典實驗近年來不斷爆發(fā)的瘋牛病，引起了全世界的關注。醫(yī)學上稱瘋牛病為牛腦海綿狀病，是牛的一種致命性神經系統(tǒng)疾病?，F(xiàn)在我們知道朊病毒(prion)是引起動物及人的一種傳染性病原，瘋牛?。蝠W病、人類海綿狀腦病等都是感染朊病毒后發(fā)病的。其實大約在300年前，人們已經注意到綿羊身上患的“羊搔癢癥”，其癥狀表現(xiàn)為：喪失協(xié)調性，站立不穩(wěn)，煩躁不安，奇癢難熬，直到癱瘓死亡。為了搞清該病的致病因素，科學家們進行了許多實驗。實驗一：病毒與細胞不同，一般小于100納米?？茖W家?（斯但利?普魯辛納）將患病腦組織提取液過濾后的濾液去感染正常動物，動物得病。該實驗說明病原不是細胞類生物而
2、應該是病毒類。實驗二：20世紀60年代，英國生物學家T·Alper用紫外線等手段破壞患有羊瘙癢癥（羊的類瘋牛病）羊的腦組織中的核酸后，再將抽提物注射到健康腦中，仍有感染能力。因為有核酸的病原體在破壞核酸后會喪失感染能力，于是，她提出疑問：瘙癢癥的感染因子可能不含核酸？后來，美國有位年輕人普魯辛納意識到這是一個前所未有的大問題，立即進行了研究。實驗三：普魯辛納用多種理化因素，如紫外線照射、電離輻射、超聲波以及80～100℃高溫、甲醛、羥胺、核酸酶類處理病原，病原仍然具有感染性。這些因素都是破壞核酸的，而病原對此表現(xiàn)出相當?shù)哪褪苣芰?。他再用破壞蛋白質的蛋白酶K、尿素、苯酚、氯仿等處理病
3、原，處理后的病原不會感染正常動物?？偟膩碚f，凡能作用于核酸并使之失活的方法，均不能導致朊病毒失活；凡能使蛋白質消化、變性、修飾而失活的方法，均可能使朊病毒失活。由此可見，病原本質上是具有感染性的蛋白質。實驗四：普魯辛納(1991)對羊瘙癢病感染的培養(yǎng)細胞進行脈沖跟蹤實驗，證明正常的prpc轉變?yōu)閜rpsc是以prpsc為模板，結合prpc使它轉換成與prpsc相同的構象。普魯辛納歷經8年研究證實這個感染物確實不含核酸而只是蛋白質，且起名為朊病毒。朊病毒的致病蛋白有兩種表現(xiàn)：正常型（PrPC）和致病型（PrPsc）。普魯辛納憑借對朊病毒的研究獲得1997年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。實驗五
4、：Btieler等(1992)進行了小鼠感染性試驗，在感染了羊瘙癢病的小鼠體內提取出prpsc蛋白，注射到受體小鼠中，結果受體小鼠感病致死，如果受體小鼠是“敲除”了prp基因的小鼠（體內不能產生prpc蛋白，但能正常生活）卻能抗朊病毒。此實驗證明了兩點：一是動物內源性prpc蛋白對感染是必需的，可能是因為它提供了能轉化成具感染性病原體的原材料；二是疾病的引起不是因為去除prpc，因為沒有prpc的小鼠能正常地存活，為此合理地推斷感染病由于prpsc蛋白具有“自我為模板”的功能。朊病毒的繁殖過程實際上就是朊病毒PrPSC和PrPC結合，以PrPSC為模板把PrPSC的立體構型的信息輸
5、入到PrPC的過程。有人認為這是個繁殖過程，自然就是一個遺傳信息的傳遞過程。只不過這種遺傳過程是蛋白質和蛋白質之間遺傳信息的輸出與輸入的過程。你贊同這個觀點嗎？（可以贊同也可以不贊同）朊病毒和其它病毒不同：首先它沒有核酸只有纖維狀蛋白質，是正常立體結構的蛋白質由良性轉為惡性，由沒有感染性轉化為感染性；其次它沒有病毒的形態(tài)，呈纖維狀；第三它對所有殺滅病毒的物理化學因素均有抵抗力，現(xiàn)在的消毒方法都無用，只有在136℃高溫和兩個小時的高壓下才能滅活；第四朊病毒潛伏期長，從感染到發(fā)病平均28年，一旦出現(xiàn)癥狀半年到一年100%死亡；第五診斷困難，正常的人與動物細胞內都有朊蛋白存在，不明原因作
6、用下它的立體結構發(fā)生變化，變成有傳染性的蛋白，患者體內不產生免疫反應和抗體，因此無法利用抗體進行檢測。系列實驗表明兩種類型的朊病毒蛋白質有很多區(qū)別，它們的異同如下表： 兩種不同類型prp的異同細胞型prp(prpc)致病型prp(prpsc）(1)正常腦組織和患病組織都存在，含量基本相同(1)只存在于患病組織(2)蛋白質分子無聚合能力，不能形成纖維狀多聚體(2)有聚集成纖維狀能力(3)對蛋白酶敏感(3)有一定的抗蛋白酶特性(4)二級結構以a螺旋為主(4)二級結構以β折疊為主(5)由核基因DNA所編碼(5)病原體中未發(fā)現(xiàn)DNA，不以DNA所編碼(6)按prp序列合成的核苷酸探針從人c
7、DNA文庫中分離出prp基因，位于人類20號染色體，鼠2號染色體(6)與病原分子雜交，未發(fā)現(xiàn)有編碼prp的DNA或RNA一級結構完全相同 實驗六：有人將豚鼠的朊病毒去感染小鼠，結果小鼠能抵抗來自豚鼠的朊病毒，并不得病。這表明豚鼠的prpsc不能把小鼠的prpc轉變成prpsc。但是如果小鼠的prp基因被豚鼠的prp基因取代，即把豚鼠基因引入到敲除小鼠prp基因的小鼠個體中去，再將豚鼠的朊病毒去感染小鼠，小鼠得病。即一個含有豚鼠prp基因的小鼠對豚鼠的prpsc感染敏感
