病毒載體是指以病毒為基礎(chǔ)的載體，通過(guò)對(duì)病毒基因組的遺傳改造,，使之能夠攜帶外源目的基因和相關(guān)的病毒元件,，并被包裝成病毒顆粒，進(jìn)而侵染宿主,，使攜帶的外源基因在宿主體內(nèi)表達(dá),。哺乳動(dòng)物病毒表達(dá)系統(tǒng)常常包含一到多個(gè)載體，將所需的載體轉(zhuǎn)染包裝細(xì)胞后,，在反式因子的作用下,，病毒復(fù)制、包裝所需的順式作用元件和外源基因表達(dá)盒即可被包裝,，最終產(chǎn)生帶有外源基因的病毒顆粒經(jīng)濃縮和純化后的病毒液即可用于侵染目標(biāo)宿主細(xì)胞或動(dòng)物體,，實(shí)現(xiàn)外源目的基因在宿主體內(nèi)的表達(dá)。

一,、病毒載體構(gòu)建原理

病毒基因組可分為編碼區(qū)和非編碼區(qū),，編碼區(qū)基因產(chǎn)生病毒的結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白；根據(jù)其對(duì)病毒感染性復(fù)制的影響,，又可分為必需基因和非必需基因,。非編碼區(qū)中含有病毒進(jìn)行復(fù)制和包裝等功能所必需的順式作用元件。各種野生型病毒顆粒都具有一定的包裝容量,，即對(duì)所包裝的病毒基因組的長(zhǎng)度有一定的限制,。一般來(lái)說(shuō)，病毒包裝容量不超過(guò)自身基因組大小的 105～110％,。

基因重組技術(shù)的發(fā)展使病毒載體的產(chǎn)生成為可能,，最簡(jiǎn)單的做法是，將適當(dāng)長(zhǎng)度的外源 DNA插入病毒基因組的非必需區(qū),，包裝成重組病毒顆粒,。然而，這樣的重組病毒作為基因轉(zhuǎn)移載體有許多缺點(diǎn),。首先,，許多野生型病毒通過(guò)在細(xì)胞中產(chǎn)毒性復(fù)制而導(dǎo)致細(xì)胞裂解死亡；或帶有病毒癌基因而使細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,。因此必須經(jīng)過(guò)改造使其成為復(fù)制缺陷性病毒并且刪除致癌基因后才能用于基因治療,。其次，插入外源 DNA 的長(zhǎng)度受到很大限制,，尤其對(duì)于基因組本身較小的病毒如腺病毒伴隨病毒（AAV,，4.7kb）,、反轉(zhuǎn)錄病毒（8～10kb）、腺病毒（36kb）,，如果不去除病毒基因,，可供外源 DNA 插入的容量就十分小。因此,，必須刪除更多的病毒基因以騰出位置插入較大的外源 DNA,。為了增加病毒載體插入外源 DNA 的容量，除了可以刪除病毒的非必需基因外,，還可以進(jìn)一步刪去部分或全部必需基因,，這些必需基因的功能由輔助病毒或包裝細(xì)胞系反式提供，從而完成病毒載體構(gòu)建,。

二,、常見(jiàn)病毒載體類(lèi)別

1、慢病毒表達(dá)載體

慢病毒屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科,，其典型特征為其 RNA 基因組能逆轉(zhuǎn)錄為 cDNA 副本,，cDNA 副本又能穩(wěn)定整合至宿主細(xì)胞基因組中（這就是常說(shuō)的穩(wěn)轉(zhuǎn)）。實(shí)驗(yàn)室常用的慢病毒（Lentivirus）載體是以 HIV-1（人類(lèi)免疫缺陷 1 型病毒）為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的基因治療載體,，慢病毒表達(dá)載體具有外源基因整合穩(wěn)定、滴度高,、宿主范圍廣泛,、啟動(dòng)子選擇靈活且安全性高等特點(diǎn)，使得慢病毒載體系統(tǒng)成為倍受歡迎的外源基因表達(dá)系統(tǒng),，成為導(dǎo)入外源基因的有力工具?，F(xiàn)在慢病毒系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各種細(xì)胞系的基因過(guò)表達(dá)、RNA 干擾,、microRNA 研究以及活體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,。

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2、腺病毒表達(dá)載體

重組腺病毒（Adenovirus,，Ad）載體系統(tǒng)是一種復(fù)制缺陷的腺病毒載體系統(tǒng),，腺病毒載體來(lái)源于誘發(fā)普通感冒的腺病毒，野生型腺病毒基因組是線性雙鏈DNA,。腺病毒載體能高效轉(zhuǎn)導(dǎo)大多數(shù)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞,，并以游離的DNA形式存在于宿主細(xì)胞中。重組腺病毒具有以下幾個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：感染范圍廣,，幾乎可以感染所有的細(xì)胞系,、原代細(xì)胞和部分組織；感染效率高達(dá) 100%,，全面超越其他病毒載體工具和脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染,；對(duì)外源基因容載能力大（可以高達(dá) 8Kb）,；不整合基因組；滴度高,，操作方便,。因此，重組腺病毒在基因治療,、基礎(chǔ)生命科學(xué)研究等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,。

3、腺相關(guān)病毒表達(dá)載體

腺相關(guān)病毒（AAV）載體系統(tǒng)是一種備受歡迎的體內(nèi)外基因傳遞系統(tǒng),，對(duì)哺乳動(dòng)物多種類(lèi)型細(xì)胞具有高效的轉(zhuǎn)導(dǎo)效率,。不同于腺病毒，AAV的免疫原性極低,，在體內(nèi)幾乎沒(méi)有致病性,，使得AAV成為許多動(dòng)物研究的理想工具。

  其復(fù)制需要腺病毒的幫助而得名,，特點(diǎn)是病毒顆粒極小,，適合在動(dòng)物致密的組織擴(kuò)散，而且單位體積滴度很高,，因此被廣泛用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn),。但其表達(dá)基因的時(shí)間較長(zhǎng)，且表達(dá)水平較低,，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)需要的周期也較長(zhǎng),。

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