2、病毒学与数学建模基础

病毒学与数学建模基础

1. 病毒学基础

1.1 病毒的基本特性

病毒是微小的传染性非生命因子，能像特洛伊木马一样进入宿主细胞，劫持其分子机制在细胞内进行复制。地球上估计约有(10^{31})种病毒，其中许多是无害的，但也有一些对全球健康构成威胁。病毒颗粒（即病毒体）包含复制子代病毒体所需的遗传物质。

1.2 病毒复制过程

病毒复制是病毒在宿主细胞内自我复制的机制过程，一般包括以下步骤：
1. 附着 ：病毒利用表面蛋白（受体）与宿主细胞表面的特定分子结合。初始结合后，若能持续结合更多受体，则形成强结合且不可逆。
2. 进入 ：附着后，病毒需穿过质膜释放病毒基因组（脱壳）。
3 - 4. 转录和翻译 ：转录是将DNA复制成信使RNA（mRNA）的过程，随后mRNA从细胞核转运到细胞质，在蛋白质合成过程中被翻译成氨基酸序列，形成病毒蛋白。这一转录 - 翻译过程遵循分子生物学的中心法则。
5. 基因组复制 ：基因组以同样方式复制，触发病毒转录，产生更多基因组拷贝。
6. 病毒体组装 ：新合成的基因组和蛋白质组装成新的病毒体。
7. 释放 ：成熟的病毒体通过细胞膜释放，在遇到新的宿主细胞之前保持惰性。

1.3 病毒分类

病毒不仅在结构上不同，其基因组和复制方式也存在差异，这为将病毒分为七组提供了依据。根据感染类型，病毒可从感染的人类、动