病毒遗传学

病毒遗传学是研究病毒遗传和变异规律的学科。病毒遗传学的基础工作是构造基因图，也就是阐明基因的数目和位置，每个基因所编码的产物（蛋白质），这些产物的功能，以及这些功能所决定的病毒性状，其关系可以基因（核酸）——基因产物（蛋白质）——功能——性状表明之。如果说经典遗传学着重研究基因、性状之间的关系，那么，分子遗传学着重研究核酸、蛋白质和功能之间的关系，从而大大地扩展和加深了对病毒遗传和变异的认识。但是，从医学的观点来看，人们对病毒感到兴趣的首先是它的性状如致病性、致瘤性、抗原性、潜伏性、抗药性等，分子水平的研究也只有同这些性状联系起来，才能解决医学上的问题。因此，分子遗传学发展了、而不是代替了经典遗传学。
病毒基因组具有与其他生物不同的三个显著特点： 核酸结构比较简单； 只有一种核酸，但类型多种多样； 复制方式也多种多样。
病毒是最简单的生命形式。最小的病毒如小DNA病毒只有三个基因，最复杂的如痘病毒可能有100个以上的基因。
病毒核酸可以是DNA或RNA。DNA病毒多数是双链的，但也有少数是单链的如小DNA病毒科。RNA病毒多数是单链的，但也有少数是双链的如呼肠孤病毒科。单链RNA病毒又可分为正链和负链两类。正链的病毒如小RNA病毒科和披膜病毒科，其RNA可直接作为mRNA而翻译蛋白质；负链的病毒如副粘病毒科和弹状病毒科，其RNA须先由病毒颗粒所含转录酶转录为正链后方能作为mRNA。有一些RNA病毒如呼肠孤病毒科和正粘病毒科的RNA是分节段的，这个特点决定了这些病毒有很高的重组率。
病毒核酸类型的多样性决定了其复制方式的多样性。双链DNA病毒通过半保留模式复制；正链和负链RNA病毒都必须先合成其互补链，然后再以多分支复制中间物的方式转录子代病毒的RNA。此外，反录病毒的遗传物质虽然是RNA，但在复制时必须先反转录为DNA，并整合到宿主细胞染色体中，然后再转录成子代病毒RNA。
病毒核酸及其复制方式的多样性使它成为遗传学研究的独特材料。病毒在很大程度上利用了细胞的生物合成机器作为自我复制的工具。这一事实表明病毒与细胞在基因结构、功能和调控方面有很大共性。许多学者认为，研究结构简单的病毒，有可能对了解无比复杂的真核细胞的基因结构、功能和调控作出贡献。
变异是遗传的对立面。无论在自然界或实验室里，病毒变异是不断发生的。自然界存在着不同毒力的乙型脑炎病毒、脊髓灰质炎病毒和流感病毒，而且在流感病毒、副流感病毒、肠道病毒和鼻病毒中，都观察到抗原变异现象。病毒的自然变异在流行病学方面具有重要意义。在实验室里每次常规传代的病毒中，除了“标准病毒”外，常常含有大量缺损干扰颗粒，后者实质上就是带有不同程度基因缺损的突变体。病毒在某种宿主或细胞中传代后可以产生毒力增强的适应株或毒力减弱的减毒株。这种适应或减毒也是一系列突变的结果。应用适当的减毒株制成活疫苗，是控制许多病毒性疾病最有效的手段。
综上所述，病毒遗传学对于了解病毒性状的遗传本质，研究真核细胞的基因结构和功能，探索自然界病毒变异的原理和获得人类所需要的毒株方面，都有重大的理论和实际意义。