病毒和朊病毒ppt课件

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1940年,Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒;
No.3
Shanghai Jiao Tong University
禽流感病毒正在侵染细胞(2007年) 病毒学(Virology):研究病毒(virus)的本质及其与 宿主的相互作用的科学。
No.4
Shanghai Jiao Tong University
Shanghai Jiao Tong University
1900年前后,包括口蹄疫(foot and mouth disease)在内的 多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明。
filterable viruses(滤过性病毒)
viruses(病毒)
1935年,W M Stanley首次提纯并结晶了烟草花叶病毒; Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白;
白质。
结构蛋白
构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必 需的蛋白质。
壳体蛋白; 包膜蛋白; 存在于毒粒中的酶;
保护作用 启动感染
(决定感染的特异性)
参与病毒的入侵或复制
(如逆转录酶等);
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六、 病毒的复制
病毒感染敏感宿主细胞后,病毒核酸进入细胞,通过其复制与 表达产生子代病毒基因组和新的蛋白质,然后由这些新合成的 病毒组分装配(assembly)成子代毒粒,并以一定方式释放到 细胞外。病毒的这种特殊繁殖方式称做复制(replication)。
1898年,M W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果:
✓ 能通过细菌滤器; ✓ 可被乙醇沉淀而不失去其感染性, ✓ 能在琼脂凝胶中扩散; ✓ 用培养细菌的方法不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活;
比细菌小的具有传染性的活的流质(contagium vivum fluidum) No.2
有尾噬菌体
No.36
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ii.
No.37
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2008年诺贝尔奖
德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森因发现人乳突淋瘤病毒 引发子宫颈癌获此殊荣;
两名法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西和吕克·蒙塔 尼因发现人类免疫缺陷病毒获此殊荣。
病毒的多样性
-形态: 最小:细小病毒(20nm) 最大:痘病毒(300nm) 最长:线状病毒(800-900nm,最长:14000nm)
–核酸类型: DNA/RNA;单链/双链/部分单链;线状/环状。
No.11
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四、病毒的培养和纯化 1、病毒的培养 二元培养物法
四、 毒粒的性质
毒粒(病毒颗粒):病毒的细胞外颗粒形式,也是病毒的
感染性形式。
一团能够自主复制的遗传物质
蛋白质外壳
包膜
No.22
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1、毒粒的形态
病毒的大小和形状
个体小,必需在电镜下观察;
不同病毒的毒粒大小差别很大;
形状:球形(或称拟球形颗粒)
生物学导论I:分子、细胞与生物的发育
病毒和朊病毒
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一、病毒的发现和研究历史
1886年,A. Mayer 发现具有传染性的烟草花叶病; 1892年,D. Ivanovsky:烟草花叶病病原体能通过细菌滤器:
一种能通过细菌滤器的”细菌毒素”或极小的细菌
No.30
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3、 病毒的包膜结构
核壳衣壳。
裸露毒粒(naked virion):仅由核衣壳构成的病毒颗粒 包膜(envelope):
核衣壳外的一层脂蛋白膜,由宿主细胞膜衍生而来
shanghaijiaotonguniversityno21植物病毒的培养植物病毒敏感植物叶片产生坏死斑或称枯斑shanghaijiaotonguniversityno22蛋白质提纯方法盐析等电点沉淀有机溶剂沉淀凝胶层析离子交换等22病毒纯化标准纯化的病毒应保持感染性病毒是有感染性的生物体病毒具有化学大分子的属性纯化的病毒应具有理化性质均一性方法主要化学组成为蛋白质具有一定的大小形状和密度差速离心梯度离心超速离心shanghaijiaotonguniversityno23四毒粒的性质毒粒病毒颗粒
杆状
等少数几类。
复杂形状(如蝌蚪状,卵形)
No.23
采用各种电镜技术观察毒粒的形态结构 Shanghai Jiao Tong University
Orf virus:口疮病毒(接触性脓疱皮炎病毒) (负染技术)
NEob.o2l4a virus :埃博拉病毒(正染技术)
Vaccinia virus 痘病毒 (投影技术)
二、病毒的特点和定义 特点
1)不具有细胞结构,具有一般化学大分子的特征。
例如一些简单的病毒仅由核酸和蛋白质外壳(coat)构成, 故可把它们视为核蛋白分子。
2)一种病毒的毒粒内只含有一种核酸,DNA或者RNA。
3)没有催化能量代谢的酶或酶系极不完全,不能进行独立 的代谢作用。
4)严格的活细胞内寄生,必须依赖宿主细胞进行自身的核 酸复制,形成子代。
若标本经过适当稀释进行接种并辅以 染色处理,病毒可在培养的细胞单层 上形成肉眼可见的局部病损区域,即 蚀斑(plaque)或称空斑。
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植物病毒的培养
植物病毒
敏感植物叶片
产生坏死斑,或称 枯斑
No.20
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No.29
若以一定数目的亚基排列成具有一定表面 积的立方对称实体,以二十面体容积为最 大,能包装更多的病毒核酸,所以病毒壳 体多取二十面体对称(icosahedral symmetry)结构。
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双对称结构/复杂对称:
具有双对称结构的典型例子是有尾噬菌体(tailed phage),其壳体由头部和 尾部组成。包装有病毒核酸的头部通常呈二十面体对称,尾部呈螺旋对称。
No.14
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动物病毒的培养:
1、实验动物 2、鸡胚 3、多种细胞培养
No.15
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免疫缺陷动物(SCID 小鼠)
• 对病毒感染无免疫排斥 • 可接入人的免疫细胞等,使
之具有人的免疫功能,用于 研究HIV、疱疹病毒等与免 疫系统的相互关系
病毒核酸
单链DNA(ss DNA); 双链DNA(ds DNA); 单链RNA(ss RNA); 双链RNA(ds RNA);
No.45
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2、病毒的蛋白质
病毒蛋白质
No.46
非结构蛋白
病毒基因组编码的,在病毒复制过程中产生 并具有一定功能,但并不结合于毒粒中的蛋
病毒的定义
迄今仍无一个科学而严谨的定义
病毒为具有独立于其宿主进化史的绝对细胞内寄生物,它的DNA或 RNA基因组被其所编码的蛋白质壳体化(encapsidation)。 -------------(Fields等,1990年)
(真)病毒:至少含核酸和蛋白质二种组分
非细胞生物
No.9
亚病 毒
类病毒:只含具侵染性的RNA组分 卫星RNA:只含有不具侵染性的RNA组分
5)个体微小,在电子显微镜下才能看见。
No.5 6)对大多数抗生素不敏感,对干扰素敏感。
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No.6
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单细胞微生物与病毒性质的比较
性质 直径大于300nm 在无生命培养基生长 专性活细胞内寄生 双分裂 含有DNA和RNA 核酸感染性 核糖体 产能代谢 细胞膜 对抗生素的敏感 对干扰素的敏感
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例:烟草花叶病毒
No.27
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二十面体对称壳体:
蛋白质亚基围绕具立方对称的正 多面体的角或边排列,进而形成 一个封闭的蛋白质的鞘。
No.28
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噬菌体
细菌培养物
培养液
细菌培养液变清亮
营养琼脂平板
细菌平板成为残 迹平板
No.12
噬菌体经过适当稀释再接种细菌平板,培养 后在菌苔上可形成圆形局部透明区域,即噬 菌斑(plague) 如同对细菌计数一样,形成的噬菌斑也可用 于对噬菌体的数目进行估算。
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2、 病毒纯化
病毒是有感染性的生物体
标准
纯化的病毒应保持感染性 病毒具有化学大分子的属性
纯化的病毒应具有理化性质均一性
方法
No.21
主要化学组成为蛋白质
蛋白质提纯方法
(盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、凝胶层析、离子交换等)
具有一定的大小、形状和密度
差速离心
梯度离心
(超速离心)
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朊病毒(普列昂):只含蛋白质
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三、病毒的宿主范围及其多样性 病毒几乎可以感染所有的细胞生物,并具有宿主特异性
噬菌体(phage) 植物病毒(plant viruses) 动物病毒(animal viruses)
No.10
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No.42
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五、毒粒的化学组成
毒粒
(化学组成)
核酸; 蛋白质;
基本化学组成
脂类;
碳水化合物;
No.44
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1、病毒的核酸
核酸是病毒的遗传物质; 一种病毒的毒粒只含有一种核酸:DNA或是RNA;
作用:保护病毒核壳; 启动病毒感染;
No.31
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No.32
• 病毒包膜的基本结构与生物膜相 似,是脂双层膜。
• 在包膜形成时,细胞膜蛋白被病 毒的包膜糖蛋白取代。
• 刺突(spike):包膜或核衣壳 上的突起。
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No.18
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1、病毒的培养
No.19
大多数动物病毒感染敏感细胞培养层能引 起其显微表现的改变,即致细胞病变效应 (cytopathic effect,CPE),例如细胞聚 集成团、肿大、圆缩、脱落,细胞融合形 成多核细胞,细胞内出现包涵体 (inclusion body),乃至细胞裂解等。
SCID:severe combined immunodeficient
No.16
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鸡胚的构造和病毒培养
羊膜腔
尿囊腔 卵黄囊
No.17
尿囊绒膜
单纯疱疹病毒 痘病毒 劳氏肉瘤病毒
流感病毒 腮腺炎病毒 单纯疱疹病毒
流感病毒 腮腺炎病毒 新城疫病毒 鸟类腺病毒
2、病毒感染的起始
1)吸附:
随机碰撞而接触(静电引力或氢键) 可逆吸附,无特异性(非细胞颗粒也可吸附)
毒粒
敏感细胞
病毒表面蛋白与细胞受体的结合 特异性,不可逆吸附,启动病毒感染的第一阶段
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2、毒粒的壳体结构
壳体或衣壳(capsid): 包围着病毒核酸的蛋白质外壳
壳体结构类型
No.25
螺旋对称 二十面体对称 双对称
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No.26
螺旋对称壳体:
亚基有规律地沿着中心轴 (核酸)呈螺旋排列,进 而形成高度有序、对称的 稳定结构。
裸露的二十面体毒粒
有包膜的二十面体毒粒;
No.34
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裸露的螺旋毒粒;
有包膜的螺旋毒粒
No.35
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Vaccinia virus 痘病毒
在病毒中体积最大,在光学显微镜 下勉强可见。
复杂对称的病毒
细菌 + + + + + + + + -
立克次氏体 + + + + + + + + -
支原体 ± + ± + + + + + + -
衣原体 ± + + + + + + -
病毒 + +a -b +
Nao.7DNA病毒和RNA病毒中的一部分;b
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No.47
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病毒的复制过程(复制周期)
1)感染宿主细胞; 2)病毒核酸复制与表达; 3)产生子代病毒基因组和新的蛋白质; 4)组分装配(assembly)成子代毒粒; 5)释放到细胞外; 6)重复上述过程;
No.48
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