《非细胞型生物》PPT课件

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●病毒与人类：
1）病毒对人类健康的危害
2）对人类生活的影响
2）病毒作为分子生物学研究的工具：
----DNA是遗传物质的证明
（噬菌体感染实验）
----遗传物质转移的载体(转染)
----蛋白质工程（噬菌体展示技术)
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建议读物：
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H5N1型禽流感病毒（蓝色）正攻击红色细胞
H:红细胞凝聚(血)素 (Hemagglutinin) , 1—15个亚型; N:神经氨酸 (醇)酶, Neuraminidase 1—9个亚型
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疯牛病
HIV
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一、形态构造与化学成分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（一、大小）
病毒的计量 单位： nm
病毒的基因组： Qβ：3个基因
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（二）病毒粒子结构与组成
溶原性（溶原现象）:温和噬菌体侵入 宿主后并不引起宿主细胞裂解的现象 称之。
溶原菌：受温和噬菌体感染的宿主称 之为溶原菌。
前噬菌体：整合在宿主基因组上的温 和噬菌体的核酸。
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●溶源原因
OL,OR为操纵基因 PL, PR 为启动子
1) 合成阻遏蛋白，阻遏噬菌体mRNA合成 (关闭某些噬菌体蛋白基因(晚期蛋白） 的表达)
1、类病毒(viroid)
只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内 的分子病原体。
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●裸露环状的ssRNA
●分子量很小，约 由246-375核苷酸组成
●寄生多种植物。
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65
建议读物：
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66
2、拟病毒(virusoid )
类类病毒(病毒卫星),包裹在真病毒颗粒 中有缺陷的类病毒。
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（三）病毒核酸（基因组）
– – dsDNA/ssDNA dsRNA/ssRNA
– – 线状/环状， 闭环/缺口环
– – 单分子/双分子 /三分子/多分子
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●HBV（人乙肝病毒）的缺口环
正链为缺口环;负链密闭
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●多分子基因组（流感病毒）
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（四）噬菌体形态
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4）成熟： 自装配过程。
5）释放：多种酶 类作用，促进细 胞裂解，释放子
代噬菌体。
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●噬菌体的测定(效价的测定)
效价:生物制品活性（数量）高低的标志， 通常采用生物学方法测定。
噬菌体效价： 又称噬菌斑形成单位（pfu）数,指每毫
升试样中含有侵染性噬菌体的粒子数。
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1、噬菌体的模式结构：T偶数噬菌体
头部： 颈部： 尾部： 尾鞘、 尾管、 基板、刺突、 尾丝、
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●噬菌体形态
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二、病毒的繁殖方式 （一）噬菌体
●烈性噬菌体 感染后短时间内能连续
完成繁殖过程而使宿主细胞裂解的噬菌体。
●温和噬菌体 感染后其基因组整合到宿主的基因组上，并
随宿主基因组的复制而同步，而不引起宿主细 胞的裂解的噬菌体。
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● 双 层 平 板 法
技术要点：
1.双层琼脂 ,
2.半固体琼脂
3.高浓度宿主细胞, 4.倒上皿温度
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●双层平板法测定效价的优点
1）弥补平板不平 2）噬菌斑位于同个平面，较清晰 3）上层为半固体培养基，有利噬菌体
扩散
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●一步生长曲线（Debruck，1939）
定量描述烈性噬菌体生长规律的 实验曲线，用于反映各种噬菌体潜伏 期、裂解期和裂解量的特征曲线。
----仅含裸露的RNA ---- 分子量很小，约由300-400个核苷酸组成 ----复制需要真病毒的协助 ----寄生于多种动植物。
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3、朊病毒（Prion）
一类不含核酸的传染性蛋白质因子，能引起宿主体 内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化 ，从而使宿主致病。
来源：PrP(正常朊蛋白）
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2
非细胞生物：
----真病毒
----亚病毒： 类病毒、拟病毒、朊病毒
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§1 . 病毒（真病毒）
●病毒
病毒是一类核酸和蛋白质等少数几 种成分组成的超显微非细胞生物，本 质是一种只含DNA或RNA的遗传因子， 能以感染态和非感染态两种状态存在。
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4
病毒的分类：
●寄主： 动物病毒、植物病毒、噬菌体
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2、噬菌斑 3、空斑
4、枯斑（组织坏死）
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病毒感染性作为病毒数目测定的依据
蚀（噬）斑测定（plaque assay）：
在生长的宿主表面，铺上细菌或动 物病毒，在单层细胞上形成的蚀（噬）斑， 可以认为由单个病毒增殖产生的。由此， 可以通过蚀（噬）斑形成单位(pfu)来计算 单位体积样品中病毒的数量。
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●温和噬菌体存在状态
---- 游离态 ----整合态
----营养态
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●温和噬菌体的检查
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(二) 植物病毒和动物病毒
●植物病毒的特点
----病毒粒子形态螺旋对称 ----通过昆虫、伤口等传播途径进入宿主细胞 ----核酸主要为SSRNA ----引起花叶、黄化、从枝、枯斑等症状
→PrPsc(β构象朊病毒)
PrPsc使PrP（α构象）
→PrPsc(β构象朊病毒)
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Prion产生机制：
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●与真病毒区别
呈淀粉样颗粒状 无免疫原性 无核酸成分 由宿主内的基因编码 抗逆性强
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(CJD病人的朊病毒）
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建议读物：
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chap 3 病毒和亚病毒
§1 病毒（Virus） §2 亚病毒(subvirus)
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●病毒发现的历史
Ivnowsky (1892): TMV Beijerinck (1898)： ‘ filterable virus’ Loeffler（1898）口蹄疫病毒 Towort（1915）噬菌体
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●植物病毒形态
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+SSRNA：
RNA的碱基序列与病毒的mRNA序列相 同，可以直接用于指导蛋白质的合成。
（但逆转录病毒则需逆转录为DNA才能合成蛋白质。）
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-SSRNA：
RNA的碱基序列与病毒的mRNA序列 互补，需要合成+mRNA，才能合成相 应的蛋白质。
体含量进行计数）；
5、以感染时间为横坐标，病毒的效价(噬菌斑数/ml)为纵 坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线；
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●潜伏期：(侵入到装配): 隐悔期；胞内累积期
●裂解期：
●平稳期：
效价最高期
●裂解量：
每个受染细胞 产生的噬菌体 的总数。
（平稳期pfu/
受染细胞？）
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●温和噬菌体
2) 整合酶的合成
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过● 程
噬 菌 体 整 合
λ
Phr:光反应酶
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●温和噬菌体的自发或诱发裂解
UV、X射线和氮芥子气能干扰或 破坏阻遏蛋白的作用，从而使噬 菌体失去溶源控制，进入裂解过 程。
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果●
λ
噬
菌
体
感
染
结
作业:
分析诱导裂解和自发裂解后子代噬菌体行为?
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请设想病毒增殖过程群体数量的变化过程？
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●实验步骤
问题：1）在一个培养系统中，如何测定噬菌体数量？
1、用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞； 2、数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌
体）；
3、将上述混合物用培养物大量稀释，终止抗血清的作 用和防止新释放的噬菌体感染其它细胞； 4、保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对噬菌
含唾液酸的糖蛋白 神经元上乙酰胆碱
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●病毒粒子的感染与释放（流感病毒：-RNA）
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●以出芽方式释放
包膜蛋白插入膜中， 细胞膜出芽方式释放 病毒粒子。
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55
●感染结果
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HIV
●
病 毒
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58
●AIDS发展过程
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●疫苗
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●昆虫病毒
包涵体：包裹着病毒粒子、光学显微镜 可见的碱溶性结晶蛋白质。
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●类型
-----核型多角体病毒（NPV） ----质型多角体病毒（CPV） ----颗粒体病毒（GV）
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§.2 亚病毒
●凡在核酸和蛋白质两种成分中,只含其中之 一 的分子病原体,称为亚病毒。
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●繁殖过程（烈性噬菌体）：
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1）吸附：尾丝与宿主表面特异受体结合
2）侵入：溶菌酶水解肽聚糖，核酸进入宿 主细胞。
3）增殖：控制细胞代谢系统，合成噬菌体 的各种 “部件”。
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增殖过程的3阶段：
1）早期转录-翻译： 2）次早期转录-翻译 3）晚期转录-翻译
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壳粒：构成病毒外壳的形态亚单位。
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病毒 粒子
核心：由DNA或RNA构成 核衣壳
（基本 构造 ）
衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成
包膜 （非基本构
造）：由类脂 和糖蛋白构成, 有的带有刺突
流感病毒刺突 血凝素蛋白：与宿主唾液酸结合
神经氨酸酶：帮助病毒进入宿主
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●病毒的群体形态
1、包涵体（病毒）： 昆虫病毒在宿主细胞内聚集而成的晶体结构。
●遗传物质： DNA病毒、RNA病毒、
●形态： 杆状 (螺旋状）、多面体、复合型
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5
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●病毒的特征
1.形态极其微小 2.无细胞构造的分子生物 3.只含一种核酸 4.高度的寄生性 5.通过装配方式进行繁殖 6.离体可保持长期的侵染活性 7.对抗生素通常不敏感 8.有些能够整合到寄主的基因组中
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装● 配植
物 病 毒 的
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●动物病毒与人类疾病
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● 核 酸 类 型
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●动物病毒的增殖 （吸附）→侵入→脱壳→增殖→释放
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●一些病毒宿主的表面受体：
腺病毒 HIV 流感病毒A型 狂犬病毒
CAR蛋白 T-辅助细胞上的CD4