病毒学整理

第一章绪论

一、病的发展简史：

A 病毒的发现时期

1.科赫法则内容：

1 .在每一病例中都出现相同的微生物，且在健康者体内不存在；

2 .要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养（pure culture）；

3 .用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主，同样的疾病会重复发生；

4 .从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。

B 病毒的化学时期

C 病毒研究的细胞水平时期

D 分子病毒学的研究时期

亚病毒定义subvirus：只含有核酸或蛋白质的病毒，称为亚病毒。包括类病毒、拟病毒（或病毒卫星）、朊病毒。

二、分子病毒学研究的主要内容：

（1）病毒基因组的结构与功能

1、双义(ambisense)RNA：即基因组的一部分为正极性，另一部分为负极性。

2、病毒基因组的结构与功能

病毒基因组的核苷酸组成及其排列顺序

基因组中开放阅读框架(ORFs)的数量、位置及其功能

病毒基因组中重复序列元件、调节元件对病毒基因表达和基因组复制的影响

阐明病毒结构基因、调节基因及其编码产物在病毒复制循环中的作用，以及它们与细胞基因及其编码产物的相互作用关系等

（2）病毒表达的调控机理

通过对病毒增强子(enhancer)、启动子(promoter)、衰减子(attnuator)和转座子(transposon)等调控元件的研究，可以阐明病毒基因表达的调控原理。

转座子：用插入序列进行整合的遗传单位（能够重复插入到基因组中许多位点的特殊片段）。衰减子：特定的DNA片段，可以减慢、阻止或停止转录

（3）病毒感染的分子机制

（4）病毒致癌的分子机理

病毒癌基因定义：致癌病的所携带的一段基因，侵染敏感细胞使细胞癌变，转化为癌细胞，生长失去控制，无限分裂增殖。

（5）抗病毒活性物质

1. 抗病毒多肽物质

干扰素是一类能够抑制病毒增殖的重要细胞素。具有很强的抗病毒能力，还有免疫调节和肿瘤抑制的作用。利用DNA重组技术，可以在大肠杆菌中生产出干扰素

2. 淋巴因子：重组克隆生产的IL-1、IL-2肿瘤坏死因子TNF

3. 反义RNA(antisense RNA)

定义：指天然存在的或人工合成的一类RNA分子，它不能编码蛋白质，但它的核苷酸顺序可与相应的RNA或DNA互补配对，从而使蛋白质合成受阻。

将反义RNA与其相应的病毒mRNA或DNA杂交，可以使病毒mRNA编码合成蛋白的功能受阻，从而破坏病毒的复制循环。反义技术：利用反义RNA封闭某个基因的技术。

4.核酶(ribozyme)：是一种能够水解靶RNA的RNA分子，核酶能与靶RNA分子杂交，然后切割之。

5. RNAi (RNA interference，RNA干扰

定义：RNA干扰是指当细胞或生物体中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA （dsRNA）时，会诱发mRNA发生降解并导致转录后基因表达沉默（gene silencing）的现象。

原理：

a 在起始步骤，加入的dsRNA被切割为21-23核苷酸长的小分子干扰RNA片段（small interfering RNAs，siRNAs，又被称为引导RNAs：“guide RNAs”）。

b 在RNAi效应阶段，siRNA双链结合一个核酶复合物从而形成所谓RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex， or RISC）。与引导链互补的短干扰RNA链会作为RISC 的底物被切割，激活RISC.

c 激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录本上，并在距离siRNA3‟端12个碱基的位置切割mRNA。

外源RNA诱导RNAi的应：1. 基因功能研究2. 基因治疗—肿瘤等疾病3. 药物筛选

（6）病毒基因工程疫苗

三、病毒的定义、命名和分类

目、科(亚科)、属和种分类阶元

1.病毒的定义：

病毒是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物

2.病毒分类的依据

主要以病毒粒子特性、抗原性质和病毒生物学特性等作为依据

A 病毒粒子特性：

病毒形态：病毒粒子大小、病毒粒子形状、包膜和包膜突起的有无、包膜突起的本质、衣壳的结构及其对称特性。

病毒生理生化和物理性质：病毒粒子分子量、沉降系数、浮力密度、病毒粒子在不同的pH、温度、二价阳离子(Mg2+，Mn2+)、变性剂、辐射中的稳定性。

病毒基因组：

病毒蛋白：

B 病毒抗原性质：主要包括病毒血清学性质与其抗原的关系

C 病毒生物学特性：病毒天然的宿主范围、病毒在自然状态下的传播与媒介体的关系、病毒的地理分布、致病机理，组织嗜亲性、病毒引起的病理和组织病理学特点

同一病毒属的不同病毒种鉴别，主要依据下列7个特征：

基因组序列的相关性。天然的宿主范围。细胞和组织的嗜亲性。致病和细胞病变特点。传播方式。生理生化性质。抗原特性。

第二章病毒的结构及其基因组

第一节病毒的结构组成

一、病毒的包膜（envelope）

许多病毒粒子(virion)衣壳外有一层包膜，又称为包被或外膜，如逆转录病毒等。1、来源：病毒包膜来自宿主细胞的细胞膜或内膜如内质网或高尔基体膜，它是病毒成熟时从细胞膜或内膜出芽而获得的，因此具有宿主细胞膜的特性，但是病毒的包膜具有一定的病毒特异性

2、病毒包膜的化学组成：脂质、包膜糖蛋白（包膜突起peplomer、钉状物spiker）

HA （haemagglutinin，血凝素）-吸附蛋白，血凝活性，抗原性

NA (neuraminidase，神经氨酸酶)-抗原性

包膜：细胞膜成分、膜粒（钉状物或包膜突起）

病毒粒子（有包膜病毒）核衣壳（病毒核心）：核酸、蛋白

病毒粒子（无包膜病毒）核酸（病毒核心）蛋白亚基

衣壳壳粒（五聚体/六聚体）原体蛋白亚基

3、包膜作用：

A. 病毒吸附：病毒包膜突起的主要功能是作为病毒吸附蛋白(virus attachment protein，V AP)而起作用，病毒通过这些包膜突起与病毒特异的细胞受体结合和相互作用，才能启动病毒感染.

B. 细胞融合活性：

C. 血溶活性：副流感病毒、腮腺炎病毒和麻疹病毒具有血溶活性，即溶解血红细胞。这是由于它们含有包膜突起F，因此F糖蛋白又称为血溶素(hemolysin)。

D. 抗原性

二、病毒的衣壳

1、定义：是由病毒基因组编码的衣壳蛋白亚基通过一定的方式聚集而成的。

2、衣壳蛋白作用：保护病毒基因组、决定病毒的抗原性、吸附作用（在无包膜病毒中）、血凝作用

3、流感病毒的分类：

流感病毒根据其核衣壳蛋白(包括基质蛋白)抗原性的不同，分为甲、乙、丙型，反映了病毒被发现年代的顺序（1900，1940，1947），更主要的反映了对人危害程度的顺序。

甲型（世界性大流行）、乙型（局部爆发）、丙型流感病毒（婴幼儿）

根据HA(14)、NA(9)抗原性的差异又可分为不同亚型

eg 问甲型H1N1的含义？？？

三、病毒的内容物

除了核酸以外，还有一些病毒内含物。Eg：病毒生命活动过程中所需要的酶、

核酸结合蛋白、脂类、多胺、金属离。

第二节病毒的形态结构类型

1、病毒的形状大体分为三种：

球形颗粒：壳体是二十面体对称（icosahedral symmetry）

杆状颗粒：壳体是螺旋对称（helical symmetry）

复杂形状颗粒：壳体是复合对称（complex symmetry ）

2、若干概念：

形态单位：是指一定数目的蛋白亚基以特殊方式聚集形成在电镜下可见的壳粒（capsomere）衣壳（capsid）：又称为蛋白质外壳（protein coat）或蛋白质外鞘（protein shell）。它是指由蛋白亚基或壳粒排列形成的有规则的壳样结构，其壳体包裹病毒基因组核酸及与核酸结合的蛋白质组分。