#問題 關於巴爾的摩病毒分類系統

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好！我會用清楚、有步驟的方式說明巴爾的摩（Baltimore）病毒分類的七大類（Class I–VII），每一類的基因組型態、主要複製／轉錄機制、典型範例，以及重要例外或特殊機制。若要我也可以把某一類展開畫流程圖或給更多分子細節（酵素、序列位點等）。 總覽（快速導覽） - 分類依據：病毒的遺傳物質型態（DNA 或 RNA）、單股或雙股、以及正義 (+) 或負義 (−) 極性，與其如何產生 mRNA。   - 「是否攜帶或需合成 RNA 聚合酶／反轉錄酶」是決定複製策略的關鍵。 各類詳述（每一類：基因組 → 轉錄/複製步驟 → 典型例子 → 重要註記） Class I — 雙股 DNA（dsDNA） - 基因組：雙股 DNA（線狀或環狀）。 - 轉錄/複製機制（一般步驟）：   1. 進入細胞後，病毒 DNA 若到達細胞核，利用宿主 DNA → RNA 的酵素（RNA 聚合酶 II）轉錄病毒 mRNA。     2. 若病毒需複製其 DNA，通常由宿主 DNA 聚合酶（在 S 期）或病毒自帶 DNA 聚合酶執行（若病毒有編碼）。     3. 轉譯產生結構蛋白與複製蛋白，再在適當處（核內或細胞質）組裝出新粒子。 - 典型例：Adenoviridae、Herpesviridae、Papillomaviridae、Poxviridae。 - 註記：Poxviridae（如天花病毒）在細胞質完成全部轉錄與複製，因而要自己攜帶或編碼完整的轉錄／複製酶；大多數其他 dsDNA 病毒在核內利用宿主酶。 Class II — 單股正鏈或負鏈 DNA（ssDNA） - 基因組：單股 DNA（通常線性），常為正義或互補序列須先補成雙股形式。 - 轉錄/複製機制：   1. 入核後，宿主 DNA 聚合酶把 ssDNA 補成雙股 replicative form（dsDNA）。     2. dsDNA 作為模板由宿主 RNA 聚合酶 II 轉錄成 mRNA；DNA 複製可透過滾環（rolling-circle）或滾髮夾（rolling-hairpin，parvovirus）型機制產生新 ssDNA。     3. 轉譯後包裝新合成的單股基因組進入殼體。 - 典型例：Parvoviridae（細小病毒）、Circoviridae。 - 註記：因為需要宿主複製機制，這些病毒常偏好在細胞分裂活躍的細胞（有 S 期 活性）。 Class III — 雙股 RNA（dsRNA） - 基因組：雙股 RNA（可分段，如 Reoviridae）。 - 轉錄/複製機制：   1. 病毒粒子攜帶 RNA 依賴的 RNA 聚合酶（RdRp）。直接在殼體內由 (-) 股模板轉錄出 mRNA（正股 mRNA）。     2. 為避免細胞感應 dsRNA，很多 dsRNA 病毒在顆粒內完成轉錄並釋放 mRNA 至胞質。     3. mRNA 轉譯出蛋白質，複製則由 RdRp 先合成新的 (−) 股再形成新 dsRNA 基因組，組裝成顆粒。 - 典型例：Reoviridae（如輪狀病毒）。 - 註記：病毒常把 RdRp 隨粒子攜帶，且在顆粒內轉錄以避開宿主免疫感測。 Class IV — 單股正義 RNA（+ssRNA） - 基因組：單股正義 RNA（其序列等於 mRNA）。 - 轉錄/複製機制：   1. 入胞質後，病毒基因組即可直接當作 mRNA 被核糖體翻譯（即「基因組即 mRNA」）。     2. 初期翻譯產生複製酶（RdRp）及其他非結構蛋白。     3. RdRp 以正股 RNA 為模板合成互補的負股 (−)RNA，然後以此 (−)RNA 為模板再合成大量新的正股基因組。     4. 結構蛋白與新合成的正股基因組組裝成新 virion。 - 典型例：Picornaviridae（腸病毒、Poliovirus）、Flaviviridae（黃病毒，如登革熱）、Coronaviridae（冠狀病毒）。   - 註記：+ssRNA 通常具「直接感染性」（純 RNA 若注入細胞即可產生病毒），常見 polyprotein 翻譯策略（一次翻譯成長多肽再被切割）。 Class V — 單股負義 RNA（−ssRNA） - 基因組：單股負義 RNA（序列為 mRNA 的互補序列）。 - 轉譯/複製機制：   1. 病毒粒子必須攜帶 RdRp（RNA 聚合酶），入胞後由 RdRp 將 (−)RNA 轉錄成可翻譯的 mRNA（帶 5' cap 與 poly(A) 或用其他策略）。     2. RdRp 也合成互補的正股複本作為複製模板，再由其合成新的負股基因組。     3. 依病毒種類，轉錄/複製可在細胞質或核內進行（例如 Orthomyxoviridae 的流感病毒在細胞核內進行轉錄/複製並使用「cap-snatching」機制剪取宿主 mRNA 的 5' cap）。   - 典型例：Orthomyxoviridae（流感病毒，分段基因組）、Paramyxoviridae（麻疹）、Rhabdoviridae（狂犬病）。   - 註記：因為基因組非 mRNA，因此裸露的基因組 RNA 注入細胞通常不會直接表現；必須有隨病毒攜帶的多聚酶。 Class VI — 單股正義 RNA，反轉錄（+ssRNA-RT） - 基因組：單股正義 RNA，但需透過反轉錄形成 DNA（retroviruses）。 - 轉錄/複製機制（以 HIV 為例）：   1. 病毒帶有逆轉錄酶（RT）和整合酶，入胞或進入細胞後（若有包膜融合），正股 RNA 在病毒顆粒中或胞內被 RT 逆轉錄成互補 DNA（cDNA），然後形成雙股 DNA。     2. 雙股病毒 DNA（前病毒 DNA）由整合酶整合入宿主基因組成「provirus」。     3. 宿主 RNA 聚合酶 II 以 provirus 為模板轉錄出病毒 mRNA 與新基因組 RNA。     4. mRNA 翻譯蛋白質，基因組 RNA 與蛋白質在細胞膜處組裝並出芽成新病毒粒子。 - 典型例：Retroviridae（如 HIV、HTLV）。 - 註記：關鍵特色是「整合」步驟，使病毒能長期潛伏；純 RNA 注入細胞不具感染力，必須有逆轉錄酶活動。 Class VII — 雙股 DNA，反轉錄（dsDNA-RT） - 基因組：部分雙股 DNA（常為不完全雙股，如 Hepadnaviridae 的 relaxed circular DNA）。   - 轉錄/複製機制（以 HBV 為例）：   1. 病毒輸入細胞後，部分雙股或不完全雙股 DNA 在核內被修補成共價閉合環狀 DNA（cccDNA）。     2. 宿主 RNA 聚合酶 II 從 cccDNA 轉錄產生 mRNA 以及 pregenomic RNA（pgRNA）。     3. pgRNA 被包裝進入病毒核心，內含逆轉錄酶（RT），在顆粒內由 RT 先將 pgRNA 轉為負股 DNA，再利用 RNA 模板部分合成正股 DNA（過程中由 RNase H 去除 RNA）。最終形成不完全雙股 DNA 填入顆粒。     4. 完成的顆粒可被分泌為感染性粒子或在細胞內回補 cccDNA。 - 典型例：Hepadnaviridae（如 B 型肝炎病毒，HBV）。 - 註記：此類病毒以 DNA 為基因組但在複製中使用逆轉錄；逆轉錄發生在顆粒內且以 RNA（pgRNA）為模板，與 Class VI 的整合策略不同（HBV 一般不需要整合為感染必要步驟）。 補充重要概念與特殊機制 - 感染力（infectivity）：   - +ssRNA（Class IV）通常「基因組本身即 mRNA」，因此純 RNA 注入細胞即可感染（在實驗條件下常成立）。     - −ssRNA（Class V）或 dsRNA（Class III）若沒有隨粒子攜帶 RdRp，基因組本身通常不會直接導致感染。 - Segmented genomes（分段基因組）：Orthomyxoviridae、Reoviridae 等分段基因組會發生「基因重配（reassortment）」，是快速產生新基因組組合的方式（流感抗原變異的機制之一）。 - Ambisense 策略：部分病毒（如 Arenaviridae）在一個片段上同時編碼正反兩股序列（ambisense），需先轉錄一股再複製產生另一股 mRNA，屬於變體複製策略（出現在 Class V 的一些成員）。 - Cap-snatching：某些負股 RNA 病毒（如流感）無法自行合成 5' cap，會「剪下」宿主 mRNA 的 5' cap 片段來作為自己 mRNA 的帽子，以利翻譯與穩定性。 - 免疫逃避：dsRNA 易被宿主感測（如 RIG-I、MDA5），因此 dsRNA 病毒常在殼內完成轉錄以避免感測。 如果你要更深入（我可以做） - 把某一類的分子步驟畫成流程圖（例如 HIV 的從入侵 → 逆轉錄 → 整合 → 轉錄 → 組裝的逐步圖）。   - 給出每類的常見酵素名稱（例如典型 RdRp 的結構域、逆轉錄酶的 RNase H 活性等）與藥物作用點（如 HBV、HIV 抗病毒藥物如何干擾）。   - 或以題庫式問答幫你練習判別某病毒屬哪一類（考題練習）。 你想先看哪一類的分子流程圖或更細的步驟（例如酵素、位點、時間與細胞區室）？