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114年:醫學二(2)

下列有關病毒複製之敘述，何者最不適當？

A病毒的基因體複製是在病毒結構蛋白合成之後才開始進行
B所有病毒複製過程中均需合成 RNA
CB型肝炎病毒之外套膜來自寄主細胞之細胞膜
D在隱蝕期（ eclipse period ）時可測到極少量之感染性病毒

詳細解析

本題觀念：

本題主要測驗 病毒複製週期（Viral Replication Cycle） 的時序調控與基本定義，特別是「早期基因（Early genes）」與「晚期基因（Late genes）」的表現順序，以及病毒學中特定術語（如隱蝕期）和特定病毒（如 B 型肝炎病毒）的特性。

選項分析

  • A. 病毒的基因體複製是在病毒結構蛋白合成之後才開始進行 (最不適當)

    • 分析：這是本題的正確答案（即最不適當的敘述）。
    • 理由：在標準的病毒複製策略中（特別是以 DNA 病毒為模型），基因表現具有嚴格的時序控制：
      1. 早期（Early）階段：病毒脫殼後，先轉錄轉譯出「早期蛋白」，這些通常是非結構蛋白（如 DNA 聚合酶、調控蛋白），其功能是為了啟動基因體複製。
      2. 基因體複製（Genome Replication）：利用早期蛋白進行病毒核酸的複製。
      3. 晚期（Late）階段：基因體複製後（或複製同時），才大量開啟「晚期基因」的轉錄與轉譯，製造結構蛋白（如外殼蛋白 Capsid、外套膜醣蛋白）。
    • 結論：結構蛋白的主要功能是組裝（Assembly）與包裝病毒核酸，因此邏輯上必須在基因體複製產生大量核酸後（或同時）才大量合成，以進行組裝。選項 A 稱「基因體複製在結構蛋白合成之後才開始」，顛倒了標準的「早期（酵素）→ 複製 → 晚期（結構）」流程，故為最不適當的敘述。

  • B. 所有病毒複製過程中均需合成 RNA

    • 分析：敘述適當。
    • 理由：
      • DNA 病毒：需要轉錄合成 mRNA 來轉譯蛋白質。
      • RNA 病毒：需要合成 mRNA（正股 RNA）或複製其 RNA 基因體（合成互補股 RNA）。
      • 反轉錄病毒：雖然中間有 DNA 階段，但仍需轉錄出 mRNA 和基因體 RNA。
    • 結論：所有病毒都需要利用宿主的核糖體合成蛋白質，而核糖體只能讀取 mRNA，因此合成 RNA (mRNA) 是病毒複製過程中的必要步驟。

  • C. B型肝炎病毒之外套膜來自寄主細胞之細胞膜

    • 分析：敘述適當（考量廣義定義）。
    • 理由：
      • 成分來源：病毒的外套膜（Envelope）主要由脂雙層（Lipid bilayer）構成，這層脂質完全來自宿主細胞的膜結構。
      • 具體位置：B 型肝炎病毒（HBV）的出芽（Budding）發生在細胞內的 ER-Golgi 中間體（IC） 或多囊體（MVB），而非細胞表面的「細胞膜（Plasma Membrane）」。
      • 考試慣例：雖然 HBV 是來自內質網（ER）膜，但 ER 膜本身屬於「寄主細胞的膜狀構造（Host cell membrane）」。在國考題敘述中，若未強調「細胞質膜（Plasma membrane）」，通常將「寄主細胞之細胞膜」理解為「源自寄主細胞的膜系統」，與「病毒自行合成脂質」相對。因此此選項在比較下被視為正確。

  • D. 在隱蝕期（eclipse period）時可測到極少量之感染性病毒

    • 分析：敘述相對適當（或較 A 選項為輕微的錯誤）。
    • 理由：
      • 定義：隱蝕期（Eclipse period）是指從病毒脫殼（Uncoating）到新的成熟病毒粒子（Virion）在細胞內組裝完成之前的這段時間。理論上，此時細胞內沒有完整的感染性病毒顆粒（Infectivity is lost）。
      • 相對性：雖然嚴格定義是「測不到（Undetectable）」，但相較於選項 A 發生了根本性的流程顛倒，選項 D 可能暗示在實際檢測極限或生物學變異下，可能測得背景值或極微量的殘留/未完全脫殼病毒（或考題將隱蝕期視為「病毒量最低點」的時期）。
      • 比較：選項 A 違反了病毒複製的中心法則（Early vs Late），是機制上的絕對錯誤；選項 D 則是在「無」與「極少量」之間的量化定義爭議。在單選題中，A 是明顯的錯誤。

答案解析

正確答案為 A。 主流病毒（特別是 DNA 病毒）的複製策略均遵循 「早期蛋白（酵素）→ 基因體複製 → 晚期蛋白（結構）」 的順序。若依選項 A 所述，先製造結構蛋白再複製基因體，將導致細胞內堆滿空殼卻無核酸可包裝，且缺乏聚合酶來進行複製，這在生物學上是不合理的。儘管部分 RNA 病毒（如 +ssRNA）會先轉譯出包含結構蛋白的多蛋白（Polyprotein），但其複製所需的聚合酶（RdRp）也是在此時產生，且真正的「大量結構蛋白合成」以供組裝通常仍伴隨或晚於複製。因此，作為描述一般病毒複製的通則，A 是最不適當的。

核心知識點

  1. 病毒複製週期（Viral Replication Cycle）：
    • 吸附（Attachment） → 穿入（Penetration） → 脫殼（Uncoating） → 生物合成（Biosynthesis） → 組裝（Assembly） → 釋放（Release）。
  2. 生物合成時序（Biosynthesis Timing）：
    • Early：合成非結構蛋白（聚合酶、調控因子），準備複製。
    • Replication：複製病毒基因體。
    • Late：合成結構蛋白（Capsid、Envelope proteins），準備組裝。
  3. 隱蝕期（Eclipse Period）：指從病毒脫殼到第一顆新病毒組裝完成的期間，此時感染力消失（Infectivity drops to zero/undetectable）。
  4. B型肝炎病毒（HBV）：DNA 病毒，具反轉錄特性，於細胞內膜系統（ER）出芽取得外套膜。

參考資料

  1. Jawetz, Melnick, & Adelberg's Medical Microbiology, Chapter 29: General Properties of Viruses. (Viral replication steps: Early expression -> Genome replication -> Late expression).
  2. Murray Medical Microbiology, Section on Virology.
  3. NCBI Bookshelf - Viral Replication: Describes the eclipse phase and the distinction between early and late viral proteins.
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