115年:(醫檢)免疫病毒(1)

下列何者為冠狀病毒的特性?

A具有最長 RNA基因體的人類病毒
B由RNA基因體製造單一多胜肽鏈(polypeptide)
C是套膜病毒中病毒顆粒最大的
D是造成普通感冒的最主要病毒

詳細解析

本題觀念:

本題考查 冠狀病毒 (Coronaviridae) 的基本病毒學特性,重點在於其基因體結構、轉譯策略、病毒顆粒大小以及流行病學特徵。

選項分析

  • A. 具有最長 RNA基因體的人類病毒 (正確)

    • 分析:冠狀病毒最著名的分子生物學特徵之一,就是擁有 RNA 病毒中最大的基因體 (Genome)。其基因體為不分段的正股 RNA (+ssRNA),長度約為 26,000 至 32,000 個核苷酸 (26-32 kb)。相比之下,其他常見 RNA 病毒如流感病毒約 13.5 kb,愛滋病毒 (HIV) 約 9.7 kb,小兒麻痺病毒約 7.5 kb。因此,這是冠狀病毒最具代表性的分類特徵。
  • B. 由RNA基因體製造單一多胜肽鏈(polypeptide) (錯誤)

    • 分析:這是 Picornaviridae (小RNA病毒科,如腸病毒、鼻病毒)Flaviviridae (黃病毒科) 的特徵。這些病毒會將整條基因體轉譯成一條巨大的單一多胜肽鏈 (Polyprotein),再由蛋白酶切割。
    • 冠狀病毒的策略:冠狀病毒採用更複雜的 "不連續轉錄" (Discontinuous transcription) 機制。
      1. 基因體前端 (ORF1a/b) 轉譯成巨大的複製酶多蛋白 (pp1a, pp1ab)。
      2. 基因體後端的結構蛋白 (S, E, M, N) 則不直接從基因體 RNA 轉譯,而是先轉錄出一系列長度不一的 次基因體 RNA (Subgenomic RNAs, sgRNAs),這是一組具有共同 3' 端但在 5' 端長度不同的嵌套 (nested) RNA。每個次基因體 RNA 再分別轉譯出特定的病毒蛋白。因此,它並非製造"單一"多胜肽鏈。
  • C. 是套膜病毒中病毒顆粒最大的 (錯誤)

    • 分析:雖然冠狀病毒的顆粒算大 (直徑約 80-160 nm),但並非最大。
    • 比較
      • 痘病毒 (Poxvirus):如天花病毒,是感染人類最大的病毒之一,具複雜套膜結構,大小約 200-400 nm (磚塊狀),遠大於冠狀病毒。
      • 副黏液病毒 (Paramyxovirus):如麻疹、腮腺炎病毒,雖多樣性高,但其直徑也可達 150-300 nm,甚至更大。
      • 絲狀病毒 (Filovirus):如伊波拉病毒,雖然直徑僅約 80 nm,但長度可達 1000 nm 以上 (Thread-like)。
    • 因此,冠狀病毒並非"最大"的套膜病毒顆粒。
  • D. 是造成普通感冒的最主要病毒 (錯誤)

    • 分析:普通感冒 (Common Cold) 最主要的病原體是 鼻病毒 (Rhinovirus),約佔 30-50% (甚至更高)。
    • 冠狀病毒是造成普通感冒的 第二大 原因,約佔 10-30% (常見型別如 HCoV-229E, HCoV-OC43)。雖然重要,但它不是"最主要"的。

答案解析

冠狀病毒科 (Coronaviridae) 屬於 Nidovirales (套式病毒目),其最顯著的分子特徵即是擁有所有 RNA 病毒中最大的基因體 (約 30 kb)。這使其在複製時需要特殊的校對機制 (由 nsp14 Exon 蛋白負責),以維持長鏈 RNA 的穩定性,這在 RNA 病毒中極為罕見。故 (A) 為正確答案。

核心知識點 (Study Guide)

  1. 基因體特性
    • +ssRNA (正股單鏈 RNA)。
    • 大小26-32 kb (RNA 病毒中最大)。
    • 複製酶:具 校對功能 (Proofreading activity),由 nsp14 (Exon) 提供,這是其能維持巨大基因體不致突變過快崩解的關鍵。
  2. 轉錄/轉譯策略
    • ORF1a/b:轉譯出 Polyprotein (pp1a/pp1ab)。
    • 結構蛋白 (S, E, M, N):透過 不連續轉錄 (Discontinuous transcription) 產生 次基因體 RNA (Subgenomic RNAs, sgRNAs) 進行轉譯 (Nested set model)。
  3. 結構
    • 套膜 (Envelope):有。
    • Spike (S) protein:決定宿主細胞受體結合 (如 SARS-CoV-2 結合 ACE2;MERS-CoV 結合 DPP4)。
    • 形狀:花冠狀 (Crown-like) 突起。
  4. 臨床分類
    • 普通感冒型:HCoV-229E, HCoV-OC43, HCoV-NL63, HCoV-HKU1 (通常症狀輕微)。
    • 嚴重肺炎型:SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2 (COVID-19)。

參考資料

  1. NCBI Bookshelf - Coronaviruses: "Coronaviruses possess the largest genomes (26.4–31.7 kb) among all known RNA viruses." Link
  2. ViralZone - Coronaviridae: Describes the nested set of subgenomic mRNAs and genome size. Link
  3. CDC - Common Cold: Identifies Rhinoviruses as the most common cause. Link