病毒学/病毒的基因组

首先，让我们简要介绍一下生物过程的指令是如何存储、访问和执行的。对于所有已知的生命，遗传信息都存储在生物体基因组的 DNA 中。DNA 有四种不同的碱基，可以以特定的序列排列，从而编码信息（我们有 26 个英文字母，10 个十进制数字，我们的计算机有 0 和 1，但生命只需要四个来编码几乎所有复杂性）。DNA 几乎只充当信息存储，因此它需要稳定并受到剧烈变化的保护才能发挥作用，但除了这一点，它什么也做不了。由于 DNA 本身无法做太多事情，RNA 充当了一种中间体，可以携带 DNA 的信息（因此信息可以被使用），而且它也具有更多功能，但牺牲了稳定性（它一直被分解）。RNA 也有四个碱基（可以与 DNA 碱基配对 - 复制信息），但它仍然不能为复杂的生物过程做太多事情。幸运的是，蛋白质可以处理复杂的流程，因为它们是由具有更多种性质的东西组成的 - 氨基酸。在大多数情况下，生命使用 20 种氨基酸来制造所有不同种类的蛋白质（足以将我们 [人类] 30,000 种蛋白质组合在一起）。为了让遗传（DNA 和 RNA）信息编码 20 种不同氨基酸的信息，使用四个碱基，需要将碱基组合成三个一组，形成密码子（4^3 = 64 种可能的排列来编码 20 种氨基酸），这些密码子可以被读取并翻译成氨基酸（蛋白质的字母）。这种 DNA -> RNA -> 蛋白的概念被称为分子生物学的中心法则（我真的很不喜欢这个名字，因为它不符合“教条”现在所具有的内涵意义）。

病毒不是生物，是生命遵循的许多“规则”的例外。一个例子是，一些病毒使用 RNA 来制造 DNA（逆转了中心法则的一部分 - 逆转录病毒）。病毒根据它们存储基因组信息的方式被分类成七个不同的组

I 类：dsDNA（双链 DNA）病毒 - 这些病毒像我们一样携带信息 - 例如单纯疱疹病毒（引起疱疹）

II 类：ssDNA（单链）病毒 - 就像我们一样，但只有一条链，没有它的互补链 - 例如犬细小病毒（杀死狗）

III 类：dsRNA 病毒 - 完全不像我们（我们的细胞在看到 dsRNA 时会感到害怕） - 例如轮状病毒（引起胃流感）

IV 类：(+)ssRNA 病毒 - 看起来像是我们基因组和蛋白质之间的中间体（加号表示它从左到右向前读取，可以直接翻译成蛋白质） - 例如丙型肝炎病毒（引起肝癌）

V 类：(-)ssRNA 病毒 - 完全不像我们（减号表示 RNA 信息是向后的，必须被复制以产生一个正向读取序列，然后才能被翻译成蛋白质） - 例如埃博拉病毒（引起出血热）

VI 类：ssRNA-RT（逆转录 - RNA->DNA）病毒 - 这些病毒会卡在我们的基因组中，所以我们的一部分看起来和它们一模一样 - 例如人类免疫缺陷病毒（引起艾滋病）

VII 类：dsDNA-RT 病毒 - 尽管这些病毒从 DNA 开始，但它们喜欢使用 RNA 来制造它们使用的 DNA（就像使用 ASCII 翻译器来写一些你需要记住的东西，然后你需要使用 ASCII 翻译器来弄清楚你在笔记中写了什么） - 例如乙型肝炎病毒（也引起肝癌）

我现在不准备深入讨论，但病毒的基因组可以是环状的（像细菌一样），也可以分成几部分（流感病毒有九部分）。

最后一点我要提到的是，病毒通常对其基因组非常有效率，并且可以具有重叠序列、专门改变的序列以实现某些功能，或者甚至没有所有它们需要的全部信息（它们等待其他病毒帮助它们复制）。