病毒的复制
03第三章 病毒的复制
Hela细胞的吸附速率。
加入螯合剂(如EDTA)则吸附会受到抑制
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二、侵入
依赖于能量 的感染步骤
整个病毒颗粒或其基因组及相关蛋白通过质膜 屏障向胞质转运的过程称为侵入(entry)。
内吞小体(endosome) 是否需要低pH 环境来区别 28
释放出病毒核酸的过程。脱壳是病毒基因组进行功
能表达所必需的感染事件。
病毒的毒粒消失,失去原有的感染性,进入潜伏期。
35
HIV-1 Rev protein
有些病毒被运 输到核内才完 成脱壳
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囊膜病毒脱壳包括脱囊膜和脱衣壳两个步骤,无囊 膜病毒只需脱衣壳,脱壳方式随不同病毒而异。
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四、病毒生物大分子的合成
细胞内正处于复制噬菌 体核酸和合成其蛋白质
衣壳的阶段。
②胞内累积期:又称潜伏期后期, 在隐晦期后,如人为地裂解细胞,
噬菌体开始装配的时期,
在电镜下可观察到已初步 装配好的噬菌体粒子。
10
其裂解液出现侵染性的一段时间。
(2)裂解期(risephase) 紧接在潜伏期后的一段时期:宿主细胞迅速裂 解、溶液中噬菌体粒子急剧增多。
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核衣壳的装配-二十面体对称
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核衣壳的装配-螺旋对称
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病毒粒子包膜的获得
75
通过细胞外吐作用释放病毒粒子
被膜蛋白
疱疹病毒装配、成熟及释放过程
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T4噬菌体的装配是一个 极为复杂的自我装配的过程 包括4个完全独立的亚装 配途径:头部的装配;无 尾丝的尾部装配;尾部与
头部自发结合;单独装配
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一步生长曲线
病毒的复制名词解释
病毒的复制名词解释病毒的复制:解析微生物世界中的危险力量在当代社会中,病毒这个名词已经深入人心。
这种微生物的存在给我们的生活带来了不小的威胁,甚至对全球公共卫生造成了严重的挑战。
然而,为了更好地了解和应对病毒带来的威胁,我们需要深入理解病毒的复制过程。
病毒的复制是病毒传播和感染的基本原理,也是病毒学中的重要研究领域之一。
病毒复制的整个过程可分为吸附、入侵、复制和释放几个主要阶段。
首先,病毒需要通过吸附才能与宿主细胞接触并进一步感染该细胞。
病毒通常通过与宿主细胞表面的特定受体结合来完成吸附。
这个过程是高度特异性的,并且可以被抑制剂或抗体所干扰。
一旦病毒成功吸附在宿主细胞表面,它就可以进入到下一个阶段——入侵。
入侵是病毒复制过程中最为关键也是最复杂的一步。
病毒通过不同的机制,如融合或内吞,将其基因组或核酸注入宿主细胞。
一旦病毒基因组在宿主细胞内释放出来,它就可以利用宿主细胞的复制和转录机制来开始病毒基因的复制。
病毒基因的复制是病毒复制过程中的核心环节。
根据病毒类型,其基因组可以是DNA或RNA。
在DNA病毒中,病毒基因组的复制通常涉及到DNA的复制过程,如DNA聚合酶的参与。
而在RNA病毒中,病毒基因组的复制可能直接依赖于RNA聚合酶。
此外,一些病毒也能够借助宿主细胞的机制来进行复制,从而使其复制过程更加复杂和多样化。
在复制过程中,病毒基因组的复制产生了大量的病毒基因副本。
这些副本将进一步被病毒编码的蛋白质所包装和组装,形成新的病毒颗粒。
新产生的病毒颗粒在宿主细胞内或细胞外进行积累,直到达到一定数量后,细胞就会被破坏或破裂,释放出病毒颗粒到其它细胞中,从而实现了病毒的传播。
尽管病毒的复制过程看似简单,但其中涉及到的细节和机制却是异常复杂的。
不同类型的病毒在复制过程中可能存在差异,这也是为什么我们需要对每一种具体病毒进行深入的研究。
只有通过对病毒复制过程的深入理解,我们才能更好地制定预防和治疗策略,减轻甚至消除病毒带来的威胁。
病毒的复制
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(1)干扰缺损病毒
又称干扰缺损颗粒(defective interfering particles,DI颗 粒),是病毒复制时产生的一类亚基因组的缺失突变体, 必须依赖于其同源的完全病毒才能复制。DI基因组比其完 全病毒小,复制更迅速,在与其完全病毒共感染时易占据 优势,从而干扰其复制。
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3
吸附
穿入
脱壳 核酸游离
成熟
释放
装配 晚期蛋白ຫໍສະໝຸດ 早期蛋白DNA复制
病毒的精选增课件殖ppt 过程
4
病 毒 的 复 制 过 程
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5
病 毒 的 复 制 过 程
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6
1、吸附
• 是决定感染成功与否的关键环节。需要病毒表面特异性的吸附蛋白 (Virus attachment Protein,VAP)与细胞表面受体(也称为病毒受 体,virus receptor)相互作用。大多数噬菌体的病毒受体为细菌细胞 壁上的磷壁酸分子,脂多糖分子以及糖蛋白复合物,有的则位于菌毛、 鞭毛或荚膜上。大部分动物病毒的病毒受体为镶嵌在细胞膜脂质双分 子层中的糖蛋白,也有的是糖脂或唾液酸寡糖苷。植物病毒迄今尚未 发现有特异性细胞受体。在0-37℃内温度越高病毒吸附效率也越高, 整个过程可在几分钟到几十分钟的时间内完成。
中间体; (2)双链DNA整合于细胞基因组DNA中 (3)子代RNA由整合的病毒RNA转录而来; (4)母代和子代RNA都呈现mRNA活性。
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HIV的复制(1)
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HIV的复制(2)
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第三章 病毒的复制
第三章病毒的复制第一节研究病毒复制的一般性方法研究病毒的常用培养系统①噬菌体——细胞培养系统用该系统研究噬菌体复制的优点:敏感的宿主细菌易于在琼脂平板上培养,其数目易于控制;噬菌体在细菌内增殖导致细菌培养物变清亮,在适宜的接种密度下很容易在琼脂平板上形成噬斑,其结果容易观察;噬菌体和细菌的增殖速度快、增殖周期短,在一定时间内可屡次反复实验。
噬菌体同步感染敏感的细菌培养物—建立了测定一步生长曲线的实验方法,弄清了噬菌体的复制循环。
②动物病毒—动物细胞培养系统目前已建立了很多细胞株,包括脊椎动物细胞〔哺乳动物细胞株〕和无脊椎动物细胞〔昆虫细胞株〕,为研究病毒复制打下了良好的根底。
在离体条件下,防止了机体内的控制机制及其他因素的影响,因此只能近似反映动物机体内病毒的复制过程。
③植物病毒—原生质体培养系统高活性的原生质体的别离和培养方法的建立,把病毒与植物机体或组织之间的复杂关系,转变为病毒与植物单细胞的简单关系,进步了感染效率。
植物体的单细胞体外培养目前无法实现。
在植物体外,有由纤维素组成的细胞壁,植物病毒感染植物体的感染效率要低很多。
前二者都是一个病毒感染一个细胞,但是要104~106个植物病毒才能感染一个植物体。
采用原生质体〔去掉细胞壁〕,那么病毒的感染效率大大进步。
但是总的效率还是比噬菌体和动物病毒差。
无论是哪种培养系统,都要考虑:①宿主细胞的敏感性与生理状态②注意感染复数病毒感染宿主细胞后,会导致宿主细胞出现裂缝,胞内的物质渗漏,使宿主细胞死亡。
要尽可能做到感染复数为1,即一个对一个。
感染复数(multiplicity of infection, m.o.i) :用以起始病毒感染的每个细胞所需的病毒颗粒数目。
单位〔PFU/cell〕1.2一步生长实验〔定量描绘烈性噬菌体的生长规律〕以适量的病毒接种于标准培养的高浓度的敏感细胞,待病毒吸附后,再高度稀释病毒-细胞培养物〔防止二次吸附〕,或以抗病毒抗血清处理病毒-细胞培养物〔去除过量的噬菌体,也是为了防止二次吸附〕以建立同步感染,然后继续培养,定时取样测定培养物中的病毒效价,并以感染时间为横坐标,病毒的感染效价为纵坐标,绘制出病毒特征性的繁殖曲线,即一步生长曲线。
病毒的复制名词解释
病毒的复制名词解释病毒是一种微小的生物体,它能够感染寄生宿主,通过复制自身来传播和破坏宿主的生物体。
病毒的复制是指病毒在感染宿主细胞后,利用宿主细胞的生物合成机制复制自身的过程。
1. 病毒的结构与复制病毒通常由核酸和蛋白质构成,其中核酸包括DNA或RNA,蛋白质则形成病毒的外壳。
当病毒感染宿主细胞时,它会将自身的核酸插入宿主细胞,并利用宿主细胞的酶、核酸等生物合成机制复制自身。
病毒外壳的蛋白质则起到保护病毒核酸的作用。
2. 病毒复制的两种方式:溶菌与整合病毒的复制可以通过两种方式进行:溶菌与整合。
溶菌复制是指病毒感染宿主细胞后,复制自身并破坏宿主细胞,将新生成的病毒释放到外部环境中。
这是常见的病毒复制方式,如流感病毒、艾滋病病毒等。
而整合复制是指病毒将自身核酸整合到宿主细胞的基因组中,并在宿主细胞分裂时一同复制和传递。
整合复制常见于噬菌体等细菌病毒,它们将自身的DNA嵌入宿主细胞基因组中,并在宿主细胞复制时将自身复制并传给后代细胞。
3. 病毒复制的关键步骤在病毒的复制过程中,有几个关键步骤需要完成。
首先,病毒需要侵入宿主细胞,并释放自身的核酸。
随后,病毒核酸会利用宿主细胞的酶和核酸复制机制合成新的病毒核酸。
在这个过程中,宿主细胞的蛋白质机器会被利用来合成新的病毒蛋白质。
最后,新的病毒核酸和蛋白质会组装成新的病毒颗粒,并释放到宿主细胞外部。
4. 病毒复制的影响与应对病毒的复制对宿主细胞会造成不同程度的破坏,从轻微的细胞色素改变到细胞死亡。
这种病毒复制与破坏宿主细胞的敌对关系,驱使着宿主生物体进化出各种抵抗病毒的机制,如免疫系统的产生和运作等。
由于病毒的复制与传播特性,病毒感染常常带来严重的人类健康问题。
通过理解病毒复制过程,科学家可以更好地理解病毒的生物学特性,发展疫苗和抗病毒药物等控制病毒感染的工具。
此外,病毒的复制机制也为生物学研究提供了有关细胞生物合成和生物分子相互作用的重要信息。
5. 结语病毒的复制是一种复杂而精巧的生物过程,它使病毒能够感染宿主细胞并大量复制自身。
病毒的复制 名词解释
病毒的复制名词解释病毒的复制:揭开微生物世界的奥秘在当今科技高度发达的社会中,病毒复制是一个十分重要且引人瞩目的话题。
病毒是一种微型生物,需要侵入其他生物细胞才能复制自身。
它们无法独立生存,却有着惊人的繁殖能力。
病毒复制的过程是既精密又令人惊讶的,这涉及到复杂的分子机制以及微生物世界中一些被解开的奥秘。
首先,病毒复制前,需要侵入宿主细胞。
病毒通过利用细胞表面的受体与宿主细胞发生相互作用,进而成功进入细胞。
宿主细胞可能是人类、动物、植物或微生物,不同类型的病毒具有不同的寄主范围。
一旦进入宿主细胞,病毒开始利用细胞的机制来复制自己。
其次,复制的核心过程是基因组复制。
病毒的基因组可以是DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)形式,具体取决于病毒的类型。
DNA病毒通过利用宿主细胞核内的DNA合成酶来复制自己的基因组。
而RNA病毒则需要先转录其RNA为DNA,再利用DNA合成酶复制该DNA。
这个过程中,病毒基因组的复制精细地遵循着扩增、合成和修复的步骤,确保基因组的准确复制。
此外,在病毒复制的过程中,一些突变现象也经常出现。
由于病毒的基因组复制速度非常快,并且病毒在复制过程中存在一定的错误率,因此新的病毒变种往往会出现。
这种突变在一定程度上为病毒的进化提供了基础,因为突变可能导致病毒对抗宿主免疫系统的方式发生变化。
突变还可以帮助病毒适应新的环境,提高其在宿主中的存活能力。
值得一提的是,病毒复制与宿主细胞的关系也是相互作用的过程。
一方面,病毒借助宿主细胞提供的生物机制来完成复制;另一方面,病毒的复制也会对宿主细胞造成不同程度的损害。
一些病毒会打乱宿主细胞的正常生理功能,导致宿主感染疾病;而其他一些病毒则与宿主细胞共生,在某种程度上对宿主有益。
最后,随着科学技术的不断进步,对病毒复制机制的研究也在不断深入。
科学家们通过各种实验手段研究病毒复制的过程,不断揭示其中的秘密。
例如,基因工程技术的发展使得科学家们可以改变病毒的基因组,进而探索病毒复制过程中的关键因素。
病毒的复制周期与致病性
病毒的复制周期与致病性
病毒的复制周期包括吸附、穿透、解壳、复制和释放等阶段。
首先,病毒通过与宿主细胞表面的受体结合来实现吸附,这一过程决定了病毒是否能够成功感染宿主细胞。
接下来,病毒通过各种方式穿透宿主细胞膜,进入细胞内部。
在细胞内,病毒解壳释放出基因组,基因组可以是DNA或RNA。
然后,病毒利用宿主细胞的生物合成机制进行复制,合成病毒蛋白和基因组。
最后,病毒蛋白和基因组组装成新的病毒颗粒,并通过细胞溶解或膜融合等方式释放到外界,继续感染其他宿主细胞。
病毒的致病性取决于其感染和复制过程中的多个环节。
首先,病毒需要与宿主细胞表面的受体结合并进入细胞内部,这可能破坏细胞的正常结构和功能。
其次,病毒的基因组在细胞内复制过程中可能产生突变或重组,导致新的毒株出现,这些毒株可能具有更强的致病性。
此外,病毒的复制过程也可能影响宿主的免疫系统,使宿主更容易受到感染或产生严重的病症。
因此,病毒的复制周期和致病性是密切相关的。
了解病毒的复制周期和致病机制对于预防和治疗病毒感染具有重要意义。
病毒的复制过程
病毒的复制过程病毒增殖的方式---自我复制( self replication)当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。
由于病毒缺少完整的酶系统,不具有合成自身成份的原料和能量,也没有核糖体,因此决定了它的专性寄生性,必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。
病毒这种增殖的方式叫做“复制(Replication)”。
病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤,又称复制周期(Replication cycle)。
一、复制周期:(一)吸附(adsorption):病毒表面接触蛋白----细胞表面受体吸附(Adsorption)是指病毒附着于敏感细胞的表面,它是感染的起始期。
细胞与病毒相互作用最初是偶然碰撞和静电作用,这是可逆的联结。
随后的特异性吸附是非常重要的,根据这一点可确定许多病毒的宿主范围,不吸附就不能引起感染。
脊髓灰质炎病毒的细胞表面受体是免疫球蛋白超家族,在非灵长类细胞上没有发现此受体,而猴肾细胞、Hela细胞和人二倍体纤维母细胞上有它的受体,故脊髓来质炎病毒能感染人体鼻、咽、肠和脊髓前角细胞,引起脊髓灰质炎(小儿麻痹)。
水磨石病毒的细胞表面受体是含唾液酸(N-乙酰神经氨酸)的糖蛋白,它与流感病毒表面的血凝素剌突(受体连结蛋白)有特殊的亲和力,如用神经氨酸酶破坏该受体,则流感病毒不再吸附这种细胞。
此外,HIV受体为CD4;鼻病毒的受体为细胞粘附分子-1(1CAM-1);EB病毒的受体为补体受体-2(CR-2)。
病毒吸附也受离子强度、pH、温度等环境条件的影响。
研究病毒的吸附过程对了解受体组成、功能、致病机理以及探讨抗病毒治疗有重要意义。
(二)穿入(penetration):膜融合;病毒胞饮等穿入(Penetration)是指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆,开始病毒感染的细胞内期。
主要有三种方式:(1)融合(Fusion),在细胞膜表面病毒囊膜与细胞膜融合,病毒的核衣壳进入胞浆。
第五章、病毒的复制
❖ 但对于RNA病毒来说,病毒编码的一种RNA依赖 性RNA聚合酶,即可以是转录酶,也可以是复 制酶,所以这种酶常被称为转录/复制酶。
➢ 还有的RNA病毒如逆转录病毒可以编码合成逆 转录酶/RNase H,由它催化病毒基因组RNA逆 转录合成原病毒DNA;DNA病毒如嗜肝DNA病毒 、花椰菜花叶病毒编码合成的DNA聚合酶,也 具有逆转录酶/ RNase H活性,能够催化全长 的前基因组RNA逆转录生成负链DNA,再复制
➢ 脊髓灰质炎病毒含有正链RNA基因组,其5 '端 没有类似真核生物mRNA5 '端的帽子结构,但5 端有共价结合的VPg蛋白,其VPg-pUpU可能也 是RNA基因组复制起始所必需的引物。
➢ 细小病毒由于ssDNA基因组的两端有末端重复 序列形成的反转发夹结构,其反转发夹环可作 为引物起始DNA的合成,因而不需要RNA引物的 存在。
➢ 3.链置换方式
DNA噬菌体Ø 29、腺病毒、痘病毒基因组dsDNA 以及细小病毒RF DNA是以链置换方式进行复制 的,在链置换方式复制过程中,通常以3’ → 5’的DNA链作为模板,并且由新合成的生长链 置换出与模板链互补的亲链,然后新生链和模 板链互补生成子代dsDNA。
➢ 除此而外、腺病毒和 Ø 29在复制过程中置换出 来的亲链,经过末端反向重复序列互补可以产 生锅柄样环形分子,这种锅柄样环形分子在末 端重复序列互补处以链置换方式起始复制,合 成双链DNA。
➢ 嗜肝DNA病毒科的乙型肝炎病毒(HBV)的病毒 粒子内携带有自身编码DNA聚合酶和末端DNA结 合蛋白(TP)。DNA聚合酶和TP的ORF在HBV基 因组的P区内,此DNA聚合酶为碱性蛋白,富含 组氨酸, 具有逆转录酶和RNase H的活性。
➢ 2.RNA病毒自身编码的复制酶
病毒生物学中的复制机理
病毒生物学中的复制机理病毒是一种非常小的生物体,无法自行进行繁殖。
为了繁殖,病毒需要依靠宿主细胞。
在宿主细胞内,病毒通过复制机制进行自我复制,扩散病毒数量,导致疾病传播。
因此,病毒的复制机理对于病毒学研究和疾病控制具有重要意义。
病毒的复制过程可以分为四个基本步骤:吸附、穿透、释放基因物质和合成。
其中,病毒的复制机理主要在合成阶段中展开。
病毒在宿主细胞内释放基因物质后,病毒基因组会进入宿主细胞内部。
病毒基因组通常由DNA或RNA组成。
一旦进入细胞,病毒基因组会利用宿主细胞提供的生物分子和酶来进行自我复制。
病毒自我复制的过程中,需要进行基因组的复制、转录和翻译。
病毒的复制机理多种多样,不同种类的病毒具有不同的复制机理。
但是,有些常见的复制机理可以用来解释病毒的自我复制过程。
DNA病毒的复制DNA病毒是最常见的一类病毒。
例如,乙型肝炎病毒、人乳头瘤病毒和冠状病毒都属于DNA病毒。
DNA病毒主要通过复制过程进行自我复制。
在这个过程中,DNA病毒利用细胞内可复制复合体来进行复制。
可复制复合体通常由多个蛋白质分子和DNA聚合酶组成。
DNA聚合酶可将DNA合成物质添加到DNA链上,从而进行DNA合成。
DNA病毒利用细胞内多种酶及DNA模板进行复制。
其中,DNA聚合酶是最关键的复制酶之一。
DNA病毒通过“串联交替”机制进行DNA链的复制。
这种机制能够确保DNA链在复制过程中的准确性。
RNA病毒的复制RNA病毒是另一类常见的病毒。
例如,乙型肝炎病毒和HIV 都属于RNA病毒。
RNA病毒主要通过复制和转录过程进行自我复制。
在RNA病毒复制的过程中,RNA聚合酶是最关键的酶之一。
RNA聚合酶将RNA链添加到RNA复制体中。
RNA复制体是RNA病毒基因组的一个完整复制,由RNA- RNA聚合酶进行合成。
RNA复制体能够作为RNA病毒复制的模板,从而进行自我复制。
RNA病毒合成过程中,病毒会进行转录和翻译。
在翻译过程中,mRNA就被翻译成蛋白质。
03.第三章病毒的复制
每 个 细 胞 的 感 染 复 数
产量 细胞外病毒
感染病毒后 小时
吸附和侵入
隐蔽
成熟
释放
第二节 病毒的复制过程
一、吸附
二、侵入 三、脱壳
四、病毒生物大分子的合成
五、病毒与细胞表面的相互作用,是病毒复制的第一步。 多数病毒的吸附过程一般分两个阶段: 病毒粒子吸附到细胞表面,吸附是由于不同带电粒子间因 静电引力而结合。 病毒与受体的相互作用启动病毒进入细胞的动力学过程。
病毒脱壳后病毒的颗粒形式从受染细胞内消失,存在
于细胞内的是病毒的基因组。
囊膜病毒脱壳包括脱囊膜和脱衣壳两个步骤,无囊膜
病毒只需脱衣壳,脱壳方式随不同病毒而异。
四、病毒生物大分子的合成
病毒感染细胞后,利用宿主细胞合成核酸和蛋 白质的原料、场所、机制和能量,完成自身大 分子的生物合成。病毒的大分子生物合成包括 mRNA的转录、基因组的复制和病毒蛋白质合成 等。
五、装配和释放
病毒大分子合成产生的结构组分以一定方式结 合,组装成完整的子代病毒颗粒,这一复制阶 段称为装配。病毒的装配是一个复杂的过程, 是病毒复制、成熟和增殖的一个必要步骤。
第三节 病毒的非增殖性感染
一、非增殖性感染的类型
二、缺损病毒
一、非增殖性感染的类型
病毒的非增殖性感染主要有三种类型:流产感染、限制性感染 和潜伏感染。
二、侵入
整个病毒颗粒或其基因组及相关蛋白通过质膜屏障向 胞质转运的过程称为侵入。侵入的方式因病毒不同而
异,同一病毒也可以不止一种方式侵入。
从病毒侵入细胞的方式看,目前发现有3种类型:①病
毒囊膜和质膜融合;②细胞胞吞病毒;③病毒直接进
(完整word)病毒的复制增殖过程
病毒的复制增殖过程病毒不具有能独立进行代谢的酶系统,因此只有进入活的易感宿主细胞内,由宿主细胞提供合成病毒核酸与蛋白质的原料,如低分子量前体成分、能量、必要的酶等,病毒才能增殖。
病毒增殖的方式不是二分裂,而是自我复制。
即以病毒核酸为模板,在DN A多聚酶或RNA多聚酶及其他必要因素作用下,合成子代病毒的核酸和蛋白质,装配成完整病毒颗粒并释放至细胞外。
病毒复制(replication)一般可分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配与释放5个阶段,称为复制周期(replication cycle).病毒经过复制产生大量的子代病毒,而此时,宿主细胞的生物合成则受到不同程度的抑制和破坏。
一、病毒复制周期吸附(adsorption)吸附于宿主细胞表面是病毒感染的第一步。
吸附主要是通过病毒体表面的配体蛋白与易感细胞表面特异性受体相结合。
不同细胞表面有不同受体,它决定了病毒的不同嗜组织性和感染宿主的范围,如小RNA病毒衣壳蛋白特定序列能与人及灵长类动物细胞表面脂蛋白受体结合,而腺病毒衣壳触须样纤维能与细胞表面特异性蛋白相结合。
有包膜病毒多通过表面糖蛋白结构与细胞受体结合,如流感病毒HA 糖蛋白与细胞表面受体唾液酸结合发生吸附;人类免疫缺陷病病毒(HIV)包膜糖蛋白gp120的受体是人Th细胞表面CD4分子;EB病毒则能与B细胞CD21受体结合。
无受体细胞不能吸附病毒,也不能发生感染.细胞含受体数不尽相同,最敏感细胞可含10万个受体。
吸附过程可在几分钟到几十分钟内完成。
穿入(penetration)病毒与细胞表面结合后,可通过胞饮、融合、直接穿入等方式进入细胞。
胞饮类似吞噬泡,细胞内陷将病毒包进细胞浆内,无包膜病毒多以胞饮形式进入易感染动物细胞内.融合是指病毒包膜与细胞膜融合,包括病毒融合蛋白与细胞第二受体的作用,如HIV与CCR5的结合。
融合后再将病毒的核衣壳释放至细胞浆内。
还有少数无包膜病毒在吸附时某些蛋白衣壳的多肽成分发生改变,从而可直接穿过细胞膜。
病毒学课件-病毒的复制
雙股DNA病毒
複製
病毒DNA
子代病毒DNA
宿主細胞 轉錄酶
晚期mRNA
早期mRNA
病毒結構蛋白
早期蛋白(酶等)
子代病毒子
單鏈正股RNA病毒
親代病毒(+)ssRNA
(1) 膜融合後進入
(2) 病毒胞飲
二、脫殼(uncoating)
不同病毒脫殼方式不一,多數在宿主細胞溶酶體酶 作用下脫殼,釋放出基因組核酸。
三、生物合成(biosynthesis)
• 病毒基因組一旦從衣殼中釋放後,就利用宿主細胞提 供的低分子物質合成大量的病毒核酸和結構蛋白。
• 早期,病毒複製合成所必需的複製酶和一些抑制蛋白 • 生物合成階段,病毒處於隱蔽期 • 根據病毒基因組如何轉錄成mRNA、如何指令合成蛋
第二章 病毒的複製
• 病毒在活細胞內,以其基因為範本,在酶的作用下,分 別合成病毒基因及蛋白質,再組裝成完整的病毒顆粒, 這種方式稱為複製(replication)。
• 從病毒進入宿主細胞開始,經過基因組複製和病毒蛋白 合成,至釋放出子代病毒的全過程,稱為一個複製週期。
• 病毒的複製週期主要包括吸附和穿入、脫殼、生物合成、 組裝和釋放四個連續步驟。
早期蛋白
(-) ssRNA
(+)ssRNA
dsRNA複製中間型
(-) ssRNA
(+)ssRNA
大量子代(+)ssRNA
晚期蛋白 裝配子代病毒
單股負股RNA病毒
病毒自身攜帶依賴RNA的RNA多聚酶。 親代(-ssRNA) 多聚酶 (+)mRNA
(完整word)病毒的复制过程
病毒的复制过程病毒增殖的方式—-- 自我复制 ( self replication)当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性.由于病毒缺少完整的酶系统,不具有合成自身成份的原料和能量,也没有核糖体,因此决定了它的专性寄生性,必须侵入易感的宿主细胞,依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸,借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质。
病毒这种增殖的方式叫做“复制(Replication)”。
病毒复制的过程分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配释放五个步骤,又称复制周期(Replication cycle)。
一、复制周期:(一)吸附(adsorption):病毒表面接触蛋白——-—细胞表面受体吸附(Adsorption)是指病毒附着于敏感细胞的表面,它是感染的起始期。
细胞与病毒相互作用最初是偶然碰撞和静电作用,这是可逆的联结。
随后的特异性吸附是非常重要的,根据这一点可确定许多病毒的宿主范围,不吸附就不能引起感染。
脊髓灰质炎病毒的细胞表面受体是免疫球蛋白超家族,在非灵长类细胞上没有发现此受体,而猴肾细胞、 Hela细胞和人二倍体纤维母细胞上有它的受体,故脊髓来质炎病毒能感染人体鼻、咽、肠和脊髓前角细胞,引起脊髓灰质炎(小儿麻痹)。
水磨石病毒的细胞表面受体是含唾液酸(N-乙酰神经氨酸)的糖蛋白,它与流感病毒表面的血凝素剌突(受体连结蛋白)有特殊的亲和力,如用神经氨酸酶破坏该受体,则流感病毒不再吸附这种细胞.此外,HIV受体为CD4;鼻病毒的受体为细胞粘附分子-1(1CAM—1);EB病毒的受体为补体受体—2(CR—2)。
病毒吸附也受离子强度、pH、温度等环境条件的影响。
研究病毒的吸附过程对了解受体组成、功能、致病机理以及探讨抗病毒治疗有重要意义。
(二)穿入(penetration):膜融合;病毒胞饮等穿入(Penetration)是指病毒核酸或感染性核衣壳穿过细胞进入胞浆,开始病毒感染的细胞内期。
主要有三种方式:(1)融合(Fusion),在细胞膜表面病毒囊膜与细胞膜融合,病毒的核衣壳进入胞浆。
病毒的复制机理
病毒的复制机理病毒是一种微生物,与细菌、真菌和寄生虫一样,是引起疾病的主要原因之一。
病毒作为一种生物体,在生命活动中主要依赖于寄生的方式生存,寄生在细胞内部进行繁殖。
那么病毒复制究竟是如何实现的呢?1. 病毒的基本结构与遗传物质病毒是一种非常小的微生物,其大小只有几纳米到几百纳米。
病毒是由核酸和蛋白质组成的,其外面还有一层膜衣。
病毒的核酸可以是DNA或RNA,但与人类细胞中的DNA或RNA不同的是,病毒的核酸不能自行繁殖。
除此之外,病毒还有一些膜蛋白和酶,这些物质一同构成了病毒的基本结构。
2. 病毒的复制过程病毒在人体中常常以寄生的方式生存,通过感染人体细胞来进行繁殖。
具体的复制过程一般可以分为以下几个阶段:①病毒的入侵和吸附:病毒进入人体后,首先需要找到一种合适的细胞来寄生,这个过程叫做入侵。
在入侵过程中,病毒会通过一些膜蛋白结合到细胞表面的受体上,将病毒的DNA或RNA注入细胞内。
②病毒的复制:一旦病毒注入到了细胞内,就开始进行复制的过程。
病毒的DNA或RNA将会通过细胞的核孔进入到细胞核中,然后利用细胞内的酶开始复制。
病毒的DNA或RNA会利用细胞内的核酸合成酶来合成自己的DNA或RNA,并利用细胞的蛋白质合成机制来合成自己的蛋白质。
③病毒的组装:在复制过程完成之后,病毒的蛋白质和核酸会开始组装成完整的病毒颗粒,最终通过胞出途径将新生成的病毒释放到细胞外,从而继续感染其他细胞,完成了一次病毒的生命周期。
3. 病毒的复制对人类的影响病毒的复制和感染对人类健康有着严重的影响。
病毒的复制会导致人体细胞的损伤和死亡,从而引发一系列的炎症反应。
常见的病毒感染会导致发热、头痛、乏力、咳嗽、呼吸困难等一系列的临床症状,严重的情况甚至会引发病毒性肺炎、脑膜炎、心肌炎等危重疾病。
最近,新型冠状病毒的爆发引起了全球的关注。
新冠病毒也是一种RNA病毒,其基本结构与其他常见病毒类似。
通过对新冠病毒的复制机理的研究,科学家们得以对疫情的发展和预测做出更准确的判断。
病毒的复制
1.无囊膜的病毒
一般经过细胞膜吞入,称为病毒胞饮, 一般经过细胞膜吞入,称为病毒胞饮,如腺 病毒、 RNA病毒等 病毒、小RNA病毒等
病毒胞饮
2. 有囊膜的病毒
囊膜与宿主细胞膜融合,病毒的核衣壳直接 囊膜与宿主细胞膜融合, 进入细胞浆内 病毒胞饮: 细胞膜吞入 病毒胞饮:
多聚酶
(+)mRNA )
蛋白质
子代( ) 子代(-)sRNA
子代病毒
逆转录病毒
病毒RNA 病毒
逆转录酶
RNA:DNA
转录酶
双股DNA 双股
mRNA
整合至宿主细胞(前病毒) 整合至宿主细胞(前病毒)
聚合酶
结构蛋白
病毒RNA 病毒
装配子代病毒
四、组装
病毒核酸与衣壳装配在一起,形成病毒子。 病毒核酸与衣壳装配在一起,形成病毒子。绝 大多数DNA病毒均在细胞核内组装,RNA病毒和 大多数DNA病毒均在细胞核内组装,RNA病毒和 DNA病毒均在细胞核内组装 痘病毒在细胞浆内组装。 痘病毒在细胞浆内组装。
(+)ssRNA )
dsRNA复制中间型 复制中间型 (-) ) ssRNA 大量子代( ) 大量子代(+)ssRNA (+)ssRNA ) 晚期蛋白 装配子代病毒
单股负股RNA病毒 病毒 单股负股
病毒自身携带依赖RNA的RNA多聚酶。 的 多聚酶。 病毒自身携带依赖 多聚酶 亲代( 亲代(-ssRNA) ) (+)ssRNA )
复制周期
病毒的一步生长曲线
病毒的一步生长曲线:以感染时间为横坐标, 病毒的一步生长曲线:以感染时间为横坐标,病毒效价为 纵坐标,绘制出的病毒特征曲线。 纵坐标,绘制出的病毒特征曲线。
病毒复制的名词解释
病毒复制的名词解释病毒复制是指病毒在感染宿主生物细胞中通过复制自身遗传物质的过程。
病毒的复制过程十分精密而复杂,它依赖于宿主细胞的代谢活动和生物合成机制。
本文将以细胞内复制的病毒为例,探讨病毒复制的过程。
1. 病毒侵入宿主细胞病毒复制的第一步是病毒侵入宿主细胞。
病毒借助其外部结构,如尾纤毛或外包膜,与宿主细胞表面的受体结合,进而侵入宿主细胞内部。
这个过程类似于病毒与宿主细胞之间的“钥匙与锁”的关系。
不同类型的病毒可以选择不同的受体结合,这也是病毒特异性感染的原因之一。
2. 病毒基因组输入宿主细胞一旦病毒侵入宿主细胞,它会释放出自身的核酸(基因组),该基因组可以是DNA或RNA。
这个基因组将成为病毒复制的起点。
其中一部分病毒基因组会直接进入宿主细胞的细胞核,而其他病毒基因组则留在细胞质中。
3. 病毒基因组复制和转录进入宿主细胞后,病毒基因组开始复制自己。
基于不同的病毒类型,基因组复制的机制也会有所不同。
DNA病毒在细胞核中复制自己,采取类似宿主细胞DNA复制的机制。
它们编码一些酶来帮助其复制。
相比之下,RNA病毒复制机制则稍有不同。
许多RNA病毒的核酸复制基于RNA依赖性RNA聚合酶。
这种酶可以将病毒RNA作为模板,合成新的病毒RNA。
除了进行基因组的复制之外,病毒还进行转录。
转录是指将病毒基因组所携带的基因信息转换成mRNA,并在宿主细胞中被识别和翻译。
这些mRNA继而编码蛋白质,用于病毒的后续组装及感染过程。
4. 病毒基因组的组装和包装经过复制和转录,病毒基因组会被用于组装新的病毒。
这个过程涉及到对病毒蛋白质的翻译和后续的组装。
病毒会合成多种蛋白质,这些蛋白质会自我组装成病毒粒子的不同结构部分,如外壳、外包膜或尾纤毛等。
同时,病毒基因组也需要被包装在这些病毒结构部分中。
包装的机制和流程在不同类型的病毒之间有所差异。
例如,DNA病毒在包装过程中,基因组会被包裹在外壳蛋白质的内部。
而RNA病毒则需要通过与核蛋白相结合的方式包装其基因组。
第三节-病毒的复制
随机碰撞而接触(静电引力或氢键)
可逆吸附,无特异性(非细胞颗粒也异性,不可逆吸附,启动病毒感染的第一阶段
病毒表面吸附蛋白与细胞受体的结合
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病毒吸附蛋白
病毒表面上能够识别特异的宿主细胞受体的结构蛋白, 称为病毒吸附蛋白(virus attachment protein,VAP)。
无包膜毒粒的VAP是核壳的组成部分 T偶数噬菌体的尾丝蛋白
有包膜病毒的VAP为包膜糖蛋白 流感病毒包膜表面的血凝素糖蛋白
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细胞受体
病毒的细胞受体亦称病毒受体(virus receptor),是存在 于细胞表面上能被病毒吸附蛋白特异性地识别并与之 结合,使病毒侵入细胞和启动感染发生的细胞表面组 分。其化学本质是蛋白聚糖、脂类或糖脂、糖蛋白。 细胞受体:本身就是细胞的功能性物质,为细胞正常 生长代谢所必需,而非病毒专一性的成分
2、病毒复制周期
自病毒吸附于细胞 开始,到产生成熟 子代病毒从感染细 胞释放到细胞外的 复制过程称为病毒 的复制周期
4
3、一步生长曲线
定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线,称作 一步生长曲线或一级生长曲线
用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞; 数分钟后,加入抗噬菌体的抗血清(中和未吸附的噬
尾鞘收缩,核酸通过中空的尾管(髓)压入胞内,蛋白质外壳留在
胞外。
24
三)、脱壳
病毒侵入细胞后,病毒的囊膜和衣壳去除而 病毒核酸释放出来的过程称为脱壳(uncoating)。
脱壳是病毒侵入后,病毒的包膜和/或壳体除去而 释放出病毒核酸的过程。脱壳是病毒基因组进行功 能表达所必需的感染事件。
病毒的毒粒消失,失去原有的感染性,进入潜伏期。 25
囊膜病毒脱壳包括脱囊膜和脱衣壳两个步骤,无囊
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第二节 病毒的生物合成
实验观察证明:吸附于细胞的病毒通常迅速消失, 不能或极少发现细胞内(上)的病毒粒子。 这表明,吸附的病毒很快侵入细胞,并迅速裂解, 从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时 间称为“隐蔽期”(晦暗期)。
隐 蔽 期
隐蔽期是病毒增殖过程中最主要的阶段—生物合成。
此时,病毒的遗传信息向细胞传达,细胞在病毒遗传信息的控 制下合成病毒的各种组分及所需的酶类(包括病毒转录或复制 时所需的聚合酶),最后新合成的病毒成分装配成完整的病毒 子。 隐 蔽 期
第一类:双链DNA病毒
• 包括痘、乳多空、腺、疱疹、虹彩等病毒;
这些病毒的DNA按照模板方式进行,呈半保留型:
1、DNA双链氢键断开;
亲代病毒子
①
吸附、穿入、脱壳 病毒DNA
2、两条单链通过互补方式,各自形成一条新链。
②
③
⑥
子代病毒DNA
⑦
晚期mRNA
⑤
早期mRNA 酶、T抗原等
⑨
子代病毒子
⑧
病毒结构蛋白
⑥
早期mRNA
⑨
子代病毒DNA
⑨ ⑩
病毒结构蛋白
⑤
酶、T抗原等
子代病毒子
第三类:双链RNA病毒
• 包括呼肠孤病毒、双RNA病毒;
亲代病毒子
病毒脱壳后首先不对称的转录出+RNA, +RNA既能作为mRNA,又能作为模板合成子 代双链RNA。
①
吸附、穿入、脱外壳
②
暴露芯髓 +RNA
③ ④
⑦
+ RNA
⑧
④
第二类:单链DNA病毒
• 包括细小病毒;
病毒脱壳后首先形成双股DNA( ±DNA), 称为复制型,以此为模板进行半保留型复制。
亲代病毒子
①
吸附、穿入、脱壳
DNA的复制在细胞核内,依赖于细胞的酶。 mRNA的转录和蛋白质的合成与双股 DNA相似。
± DNA
②
单链DNA
±DNA
③ ④
⑦
⑧
晚期mRNA
Fusion
Integration Transcription
Nuclear localization
Endocytosis
Uncoating
Splicing
RNA export Genomic RNA
mRNA
Lysosome
Maturation
Modification
Assembly
Budding
④
+RNA
⑥
± RNA
⑦
晚期mRNA
⑧
子代病毒-RNA
⑧ ⑨
病毒结构蛋白
⑤
mRNA
酶、早期蛋白
子代病毒子
第六类:反转录病毒
• 为单股正链RNA。
1、以病毒RNA为模板,反转录生成±DNA中间体;
亲代病毒子
①
吸附、穿入、脱壳
2、双链DNA整合于细胞基因组DNA中; 3、子代RNA由整合的病毒RNA转录而来; 4、母代和子代RNA都呈现mRNA活性。
病毒核酸和蛋白质复制的几个阶段:
这只是人为的划分,他们是连续的。 1、mRNA的转录 合成DNA或RNA聚合酶和 一些早期蛋白 2、mRNA的译制 3、病毒核酸的复制 4、mRNA的再度转录 合成晚期蛋白,包括: 结构蛋白和一些调控蛋白 5、mRNA的再度译制
病毒的转录和复制方式,目前归纳为7个基本类型
第二章
病毒的复制
病毒不能经分裂繁殖,而是由其核酸通过 在宿主细胞内的复杂生物合成,获得大量组 分,进行装配而增殖。
因此了解病毒如何进入细胞而后增殖 的知识是很有意义的。
所有动物病毒的增殖都涉及 如下过程
1、病毒吸附到易感细胞表面 2、穿入细胞内 3、脱去衣壳、暴露核酸 4、生物合成 5、装配 6、成熟释放
⑧
Байду номын сангаас
晚期mRNA
⑤
③
核糖体
⑨
子代病毒+RNA
⑨
病毒结构蛋白
④
抑制因子 RNA-RNA聚合酶
⑩
子代病毒子
第五类:单股负链RNA病毒
• 包括正粘、副粘、嵌沙、弹状、布尼病毒等;
亲代病毒子
母代的-RNA合成+RNA, +RNA可作为
①
吸附、穿入、脱壳
mRNA,又可作为模板合成子代的-RNA;
②
- RNA
③
痘病毒的装配与成熟
塞里基森林病毒的出芽
HIV 的出芽与成熟
uninfected
HIV infected
HIV infected (at higher magnifcation)
细菌病毒的生活
隐蔽期
噢,一只倒霉的大肠杆菌遇到了 细菌病毒!
病毒马上抓住猎物不放, 但是大肠杆菌体积是病毒的1000倍。 病毒怎么办呢?
Translation
第三节 病毒的装配与释放
新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染的细胞内逐步成熟。
所谓成熟是指:核酸进一步 被修饰,病毒蛋白亚单位以最 佳物理方式形成衣壳。
病毒核酸进入衣壳形成病毒子, 这就是装配 。
病毒粒子是如何从细胞中释放的?
1.无囊膜的病毒多以细胞裂解方式释放。 Lysis 2.有囊膜的病毒多以出芽或胞吐方式释放。
请看:病毒的蛋白质外壳发挥作用,将
病毒的核酸物质注入大肠杆菌体内, 注意病毒的外壳最后会被弃在寄主体外。
病毒的核酸链(蓝色部分)经过一系列作用,接入 寄主的核酸链中,进而控制寄主的生命活动。利用寄主 本身的营养物质复制出成千上万的病毒核酸,同时新产 生的病毒核酸链又指挥寄主的细胞,利用寄主的营养物 质大量地生产病毒外壳蛋白质,最后把外壳与病毒核酸 一起装配成完整的新病毒.
Budding Exocytosis
有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。
1)在胞浆内复制和装配的病毒
在胞浆膜上出芽,获得囊膜;
如:痘、副粘、披膜、反转录病毒等 2)在胞核内复制和装配的病毒 如:疱疹病毒等。 在核膜上出芽,获得囊膜; 以储泡形式释放
3)还有一些病毒是在高尔基体或粗面内质网出芽时,获得囊膜, 以胞吐形式释放 如:黄、冠状、动脉炎、布尼等。
②
+ RNA
③
± DNA
④
整合于宿主细胞DNA
⑥
⑤
mRNA
子代病毒-RNA
病毒结构蛋白
⑦
⑧
子代病毒子
第七类:双链环状DNA病毒
• 包括嗜肝DNA病毒。
该类病毒核酸为双链、环状,其中含有部分单链 区,单链区长度不等,短链为正链,长度在整个基 因组长度的50~100%之间。
1、首先经补链作用成为共价闭合的双链DNA; - +
Maturation
Modification Translation
Budding
第一节
病毒的吸附、穿入与脱壳
吸附易感细胞是 病毒复制的第一步。 1、静电吸附; 非特异、可逆。 2、特异性受体吸附: 特异、不可逆。
一、吸附
吸附
二、穿入
1、吞饮作用:
吸附
病毒从细胞膜转入细胞 浆,与溶酶体结合形成吞 饮泡,核衣壳最终从吞饮 泡中释放。
母代DNA 超螺旋 转录 反转录 -DNA 前基因组RNA 补链
- +
2、在核内转录出RNA;
3、其中有前基因组RNA作为复制的模板,经反 转录合成-DNA链,RNA随之被Rnase H降解; 4、再以-DNA为模板合成+DNA。
- +
子代DNA
Binding
Reverse transcription
Binding
Reverse transcription
Fusion
Integration Transcription Splicing
RNA export Genomic RNA
mRNA
Nuclear localization
Endocyt osis Lysosome
Uncoating
Assem bly
晚期mRNA
⑥
⑨
子代病毒RNA
⑨ ⑩
病毒结构蛋白
早期mRNA
⑤
酶、蛋白质等
子代病毒子
第四类:单股正链RNA病毒
• 包括小RNA、披膜、嵌杯、冠状病毒等;
母代的RNA可直接作为mRNA,又能作为
亲代病毒子
①
吸附、穿入、脱壳
模板合成-RNA;
-RNA反过来可复制子代+RNA。
②
+RNA
⑥
- RNA
⑦
± RNA
穿入(有囊膜病毒)
穿入(无囊膜病毒)
直接通过胞浆膜
穿入(无囊膜病毒)
直接通过胞浆膜
多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。
三、脱壳
吸附
不同病毒的脱壳又各有 特色,例如:
1.痘病毒的脱壳分为两个 阶段进行;
融合
2.呼肠孤病毒只脱去外层 衣壳,内层衣壳不脱去, 形成亚病毒颗粒;
溶酶体
内吞
3.小RNA病毒在吸附的同时, 就发生衣壳蛋白消失, 即吸附的同时就发生了 脱壳。
左图:病毒核酸链接入到寄主核酸链中 右图:病毒核酸链指挥大量复制自己
最后:大肠杆菌死亡并破裂,释放出里面的病毒,
新一代病毒开始新的生命旅程
看:随着时间的推移,细菌的数量变得越来越少,这是 因为它们被细菌病毒杀死了,这种现象也称为“溶菌” 现象。
融合
2、跨膜转位:
病毒与受体结合后直接 穿入细胞膜,而不形成吞 饮泡。
内 吞
溶酶体
3、融合:
有囊膜的病毒在吸附后, 囊膜与细胞膜融合,使核 衣壳进入细胞内。