病毒學/病毒的基因組

首先，讓我們簡要介紹一下生物過程的指令是如何儲存、訪問和執行的。對於所有已知的生命，遺傳資訊都儲存在生物體基因組的 DNA 中。DNA 有四種不同的鹼基，可以以特定的序列排列，從而編碼資訊（我們有 26 個英文字母，10 個十進位制數字，我們的計算機有 0 和 1，但生命只需要四個來編碼幾乎所有複雜性）。DNA 幾乎只充當資訊儲存，因此它需要穩定並受到劇烈變化的保護才能發揮作用，但除了這一點，它什麼也做不了。由於 DNA 本身無法做太多事情，RNA 充當了一種中間體，可以攜帶 DNA 的資訊（因此資訊可以被使用），而且它也具有更多功能，但犧牲了穩定性（它一直被分解）。RNA 也有四個鹼基（可以與 DNA 鹼基配對 - 複製資訊），但它仍然不能為複雜的生物過程做太多事情。幸運的是，蛋白質可以處理複雜的流程，因為它們是由具有更多種性質的東西組成的 - 氨基酸。在大多數情況下，生命使用 20 種氨基酸來製造所有不同種類的蛋白質（足以將我們 [人類] 30,000 種蛋白質組合在一起）。為了讓遺傳（DNA 和 RNA）資訊編碼 20 種不同氨基酸的資訊，使用四個鹼基，需要將鹼基組合成三個一組，形成密碼子（4^3 = 64 種可能的排列來編碼 20 種氨基酸），這些密碼子可以被讀取並翻譯成氨基酸（蛋白質的字母）。這種 DNA -> RNA -> 蛋白的概念被稱為分子生物學的中心法則（我真的很不喜歡這個名字，因為它不符合“教條”現在所具有的內涵意義）。

病毒不是生物，是生命遵循的許多“規則”的例外。一個例子是，一些病毒使用 RNA 來製造 DNA（逆轉了中心法則的一部分 - 逆轉錄病毒）。病毒根據它們儲存基因組資訊的方式被分類成七個不同的組

I 類：dsDNA（雙鏈 DNA）病毒 - 這些病毒像我們一樣攜帶資訊 - 例如單純皰疹病毒（引起皰疹）

II 類：ssDNA（單鏈）病毒 - 就像我們一樣，但只有一條鏈，沒有它的互補鏈 - 例如犬細小病毒（殺死狗）

III 類：dsRNA 病毒 - 完全不像我們（我們的細胞在看到 dsRNA 時會感到害怕） - 例如輪狀病毒（引起胃流感）

IV 類：(+)ssRNA 病毒 - 看起來像是我們基因組和蛋白質之間的中間體（加號表示它從左到右向前讀取，可以直接翻譯成蛋白質） - 例如丙型肝炎病毒（引起肝癌）

V 類：(-)ssRNA 病毒 - 完全不像我們（減號表示 RNA 資訊是向後的，必須被複制以產生一個正向讀取序列，然後才能被翻譯成蛋白質） - 例如埃博拉病毒（引起出血熱）

VI 類：ssRNA-RT（逆轉錄 - RNA->DNA）病毒 - 這些病毒會卡在我們的基因組中，所以我們的一部分看起來和它們一模一樣 - 例如人類免疫缺陷病毒（引起艾滋病）

VII 類：dsDNA-RT 病毒 - 儘管這些病毒從 DNA 開始，但它們喜歡使用 RNA 來製造它們使用的 DNA（就像使用 ASCII 翻譯器來寫一些你需要記住的東西，然後你需要使用 ASCII 翻譯器來弄清楚你在筆記中寫了什麼） - 例如乙型肝炎病毒（也引起肝癌）

我現在不準備深入討論，但病毒的基因組可以是環狀的（像細菌一樣），也可以分成幾部分（流感病毒有九部分）。

最後一點我要提到的是，病毒通常對其基因組非常有效率，並且可以具有重疊序列、專門改變的序列以實現某些功能，或者甚至沒有所有它們需要的全部資訊（它們等待其他病毒幫助它們複製）。