基因改造病毒

转基因病毒是使用生物技术方法改变或生成的病毒，并且仍然具有感染能力。基因修饰涉及病毒基因组中核苷酸碱基的定向插入、缺失、人工合成或改变。出于生物医学、农业、生物控制或技术目标的目的，基因改造病毒主要是通过将外来基因插入病毒基因组而产生的。术语转基因病毒和基因工程病毒同义使用。

基因改造病毒是通过基因改造产生的，涉及利用生物技术方法在病毒基因组中定向插入、删除、人工合成或改变核苷酸序列。虽然大多数 dsDNA 病毒具有单个单部分基因组，但许多 RNA 病毒具有多部分基因组，但病毒基因组的所有部分都不需要进行基因改造才能将病毒视为基因改造病毒。

通过人工基因合成其全部或部分基因组（例如基于推断的历史序列）而产生的能够感染的传染性病毒也可被视为转基因病毒。仅通过自发突变、重组或重排事件（即使在实验环境中）的作用而改变的病毒通常不被视为转基因病毒。

病毒通常经过修饰，因此它们可以用作将新遗传信息插入宿主生物体或改变其先前存在的遗传物质的载体。这至少可以通过三个过程来实现：

• 将病毒基因组的全部或部分整合到宿主的基因组中（例如，整合到它的染色体中）。当整个基因修饰的病毒基因组被整合时，它就被称为基因修饰的原病毒。当 DNA 或 RNA 被包装为病毒颗粒的一部分但不一定包含任何病毒基因时，它会整合到宿主基因组中，此过程称为转导。
• 在宿主细胞内维持病毒基因组，但不作为宿主基因组的组成部分。
• 如果使用生物技术方法将基因组编辑所需的基因置于病毒基因组中，就可以对宿主的基因组进行编辑。 这个过程不需要将病毒基因组整合到宿主的基因组中。

这三个过程都不是相互排斥的。只有过程 2 发生并导致转基因基因表达的情况下，这通常被称为瞬时表达方法。

感染宿主细胞或组织的能力是转基因病毒所有应用用途的必要条件。然而，对于大多数应用而言，病毒传播能力（宿主个体之间的感染转移）不是必需的，就是被认为是不可取的。

只有少数提议的用途被认为是必要或可取的病毒传播，一个例子是可传播的疫苗。这是因为可传播性使监测、控制或遏制病毒传播的工作变得相当复杂。

1972 年，关于将外来序列插入病毒基因组的最早报道发表，当时保罗·伯格 ( Paul Berg ) 使用限制酶 (EcoRI) 和 DNA 连接酶创建了有史以来第 一个重组 DNA 分子。这是通过将猴子 SV40 病毒的 DNA 与 lambda 病毒的 DNA 结合起来实现的。 但是，尚未确定这两种病毒中的任何一种都能够感染或复制。

1974 年，诺琳·默里 (Noreen Murray) 和肯尼斯·默里 (Kenneth Murray) 提交了第 一份关于还可以复制和感染的转基因病毒的报告。仅仅两个月后的 1974 年 8 月，马乔里·托马斯、约翰·卡梅伦和罗纳德·W·戴维斯提交了一份类似成就的报告。

总的来说，这些实验代表了最终被称为生物技术或重组 DNA 方法的发展的开始。

基因疗法使用转基因病毒传递可以治愈人类细胞疾病的基因。这些病毒可以将 DNA 或 RNA 遗传物质传递给目标细胞。基因疗法还通过使用病毒使引起疾病的突变基因失活来使用。

已用于基因治疗的病毒有腺病毒、慢病毒、逆转录病毒和单纯疱疹病毒。

用于基因传递的最常见病毒来自腺病毒，因为它们可以携带高达 7.5 kb 的外来 DNA 并感染相对广泛的宿主细胞，尽管已知它们会在宿主中引发免疫反应并且仅提供短期表达。其他常见的载体是腺相关病毒，具有较低的毒性和较长的表达时间。