只要儲存方法適當,病毒可以在低溫環境下存活很長時間,我讀碩士的時候實驗室研究的就是禽流感病毒,儲存在-20℃冰箱裡的病毒可以保持活性好幾年,甚至曾經有過一份凍存了近10年的病雞肺臟樣品,在解凍后里面的病毒仍然保持有活性。如果是在-70℃的環境下,病毒能儲存的時間更長,如果使用液氮(-200℃左右),那麼幾乎可以做到對大部分病毒的永久儲存。
其實病毒不僅能在實驗室的低溫條件下長時間儲存,在自然界中也是如此,全球變暖對人類的威脅除了海平面升高之外,就是數萬、數十萬甚至數百萬年前的原始病毒隨著冰川融化被釋放出來,而這些病毒有可能對人類是致命的,來自全球不同國家的科學家在格陵蘭島、南極、北極甚至是青藏高原的深層冰川冰芯中都發現了尚未探明的病毒顆粒。
病毒之所以能耐受低溫和它的結構是密不可分的,病毒的結構非常簡單,外面是一層由蛋白質組成的具有保護功能的衣殼(Capsid),有些病毒衣殼表面還有一層由多糖、脂類和蛋白質構成的包膜(envelope),這些保護性結構的內部就是病毒的基因組,DNA或是RNA。
病毒的結構和其他生物結構最大的差異就是它沒有細胞結構!其他生物如細菌、藻類、真菌、動植物,其最小生命單元都是細胞,而病毒只有保護性的外殼和遺傳物質。
病毒在宿主體外是不表現出任何生命現象的,就是一個蛋白質核酸顆粒,所以有觀點認為,病毒在體外其實並不是生命體。正是這種簡單的結構讓病毒對低溫有著極強的抵抗力,因為構成病毒的主要成分蛋白質和核酸都是耐低溫的,低溫不會導致蛋白質和核算變性,反而能增強其結構的穩定性和對外界環境的抵抗力,這和我們日常生活中『低溫冷凍儲存』的認知是一致的,這也從一個側面說明了病毒在體外並不是生命體。
其他任何有細胞結構的生命體在低溫環境下都很容易被破壞,因為在冷凍的過程中,充滿水分的細胞質會形成冰晶,這些冰晶會破壞細胞器和細胞膜,導致細胞破裂,細胞內容物外流,最終導致細胞死亡。因此在冷凍細胞時,對儲存條件的要求就要苛刻的多,需要防凍劑組織冰晶形成,冷凍要迅速避免緩慢冷凍導致冰晶形成等。
總結,病毒在低溫環境下可以長期保持結構完整和其生物學活性,原因如下:
①病毒沒有細胞結構,主要由蛋白質和核酸組成,這兩種物質都有著很好的低溫穩定性
②病毒含水量很低,不會形成冰晶,病毒的保護性結構強度也比細胞膜大,因此冷凍不會造成對病毒結構的破壞
只要儲存方法適當,病毒可以在低溫環境下存活很長時間,我讀碩士的時候實驗室研究的就是禽流感病毒,儲存在-20℃冰箱裡的病毒可以保持活性好幾年,甚至曾經有過一份凍存了近10年的病雞肺臟樣品,在解凍后里面的病毒仍然保持有活性。如果是在-70℃的環境下,病毒能儲存的時間更長,如果使用液氮(-200℃左右),那麼幾乎可以做到對大部分病毒的永久儲存。
其實病毒不僅能在實驗室的低溫條件下長時間儲存,在自然界中也是如此,全球變暖對人類的威脅除了海平面升高之外,就是數萬、數十萬甚至數百萬年前的原始病毒隨著冰川融化被釋放出來,而這些病毒有可能對人類是致命的,來自全球不同國家的科學家在格陵蘭島、南極、北極甚至是青藏高原的深層冰川冰芯中都發現了尚未探明的病毒顆粒。
病毒之所以能耐受低溫和它的結構是密不可分的,病毒的結構非常簡單,外面是一層由蛋白質組成的具有保護功能的衣殼(Capsid),有些病毒衣殼表面還有一層由多糖、脂類和蛋白質構成的包膜(envelope),這些保護性結構的內部就是病毒的基因組,DNA或是RNA。
病毒的結構和其他生物結構最大的差異就是它沒有細胞結構!其他生物如細菌、藻類、真菌、動植物,其最小生命單元都是細胞,而病毒只有保護性的外殼和遺傳物質。
病毒在宿主體外是不表現出任何生命現象的,就是一個蛋白質核酸顆粒,所以有觀點認為,病毒在體外其實並不是生命體。正是這種簡單的結構讓病毒對低溫有著極強的抵抗力,因為構成病毒的主要成分蛋白質和核酸都是耐低溫的,低溫不會導致蛋白質和核算變性,反而能增強其結構的穩定性和對外界環境的抵抗力,這和我們日常生活中『低溫冷凍儲存』的認知是一致的,這也從一個側面說明了病毒在體外並不是生命體。
其他任何有細胞結構的生命體在低溫環境下都很容易被破壞,因為在冷凍的過程中,充滿水分的細胞質會形成冰晶,這些冰晶會破壞細胞器和細胞膜,導致細胞破裂,細胞內容物外流,最終導致細胞死亡。因此在冷凍細胞時,對儲存條件的要求就要苛刻的多,需要防凍劑組織冰晶形成,冷凍要迅速避免緩慢冷凍導致冰晶形成等。
總結,病毒在低溫環境下可以長期保持結構完整和其生物學活性,原因如下:
①病毒沒有細胞結構,主要由蛋白質和核酸組成,這兩種物質都有著很好的低溫穩定性
②病毒含水量很低,不會形成冰晶,病毒的保護性結構強度也比細胞膜大,因此冷凍不會造成對病毒結構的破壞