1.病毒基本形状

16
病毒衣壳
病毒的壳粒数目和排列不同。根据壳粒的排列方式 包括：20面体立体对称/螺旋对称/复合对称
病毒衣壳—病毒20面体立体对称模式图
(12个顶角30个棱边)
2020/3/23
17
2020/3/23
五邻体 顶角
六邻体 （三角形 面）
18
20面体Icosahedral symmetry
2020/3/23
腺V 触须样纤维
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病毒衣壳—螺旋对称模式图
流感V
2020/3/23
20
病毒衣壳—复合对称模式图
2020/3/23
21
病毒衣壳—电镜照片
2020/3/23
22
衣壳的主要功能： 保护病毒核酸 参与感染过程 具有抗原性
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病毒包膜:包绕在病毒衣壳外面双层膜。
蛋白质/多糖/脂类；有些病毒胞膜表面有 突起，称为棘突如HA/NA,赋予病毒特殊功 能。有胞膜病毒对脂溶剂敏感。
• dsRNA病毒复制
•
RNA聚合酶
• dsRNA
转录mRNA
•
早期蛋-sRNA +RNA
•
-RNA
• 仅由负链复制+RNA，再由+RNA复制出新的 -RNA,子代RNA全部新合成
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逆
转 录 病
RNA酶H RNA:DNA
毒 DNA聚合酶
复 制
双链
示
意
RNA
图
+dsRNA
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新合成互补链复制子代
ssDNA
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RNA病毒复制示意图
• 单正链RNA=mRNA
非结构蛋白(RNA聚பைடு நூலகம்酶）
• 中间复制体 ±RNA
•
正链翻译晚期蛋白 负链复制子代核酸
• 单负链RNA
正链 RNA 中间复制体
• （依赖RNA的RNA多聚酶）
正链
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复制子代核酸
蛋白
34
3
病毒的发现
1、1892年，俄国学者伊凡诺夫斯基发现烟草花叶病原体能
通过细菌滤器，并定名为滤过性病原。
2、1898年，荷兰学者Beijerinck命名此种病原体为病毒。
3、1898年，德国学者Loeffler和Frosch发现了口蹄疫病
毒,揭开动物病毒学新篇章 。
4、十年后，相继发现了鸡瘟病毒（1900年）、黄热病毒
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基因重组 基因重配
41
基因整合
病毒基因DNA插入到宿主细胞DNA中
病毒基因变异 DNA
宿主细胞癌变
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42
基因产物的相互作用
➢互补作用 当两株病毒感染同一细胞时，有其中一个病
毒株提供另一个病毒增殖所必须而不能生成的基 因产物，使后者能增殖。 ➢表型混合
一种病毒的衣壳或包膜可以包在另一种病毒 体的核酸外面，称为表型混合。 ➢多倍体
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54
谢谢！
2020/3/23
55
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与病毒增殖有关的异常现象
➢ 缺陷病毒：因病毒基因组不完整或基因发生改变， 而不能进行正常增殖所产生的子代病毒。
➢ 辅助病毒：可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。 ➢ 顿挫感染：病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增
殖提供所需要的酶、能量及必要的成分则病 毒在细胞中不能合成本身的成分，称为顿 挫感染。非容纳细胞/容纳细胞。 ➢ 干扰现象：两种病毒感染同一种细胞，常发生一种病毒 抑制另一种病毒复制的现象，称干扰现象。 机制：IFN、受体、缺陷干扰颗粒（DIP）。
有些病毒的不同株同时感染同一细胞，许多 基因组的子代病毒常是多倍体。
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43
表型混合和核壳转移
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44
理 化 因
目 灭活 的 inactivation
素
保存病毒
对物
病
1. 温度：56~60˚ C 30min 灭活
理
毒 影
因 2. pH：5~9 稳定
响
素 3. 射线：X，γ，UV 灭活
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包膜的主要功能： 维护病毒体结构的完整性 与病毒入侵感染有关 具有抗原性
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病毒的增殖
virus replication circle:
吸附(Adsorption) 穿入(Penetration) 脱壳(Uncoating) 生物合成(Biosynthesis) 装配与释放(Assembly and Release)
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病毒复制周期
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吸附Adsorption（几分至几十分钟）
静电：非特异可逆，与Na+ Mg2+ Ca2+ 受体：特异不可逆
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几种常见病毒配体与宿主细胞的受体
病毒
病毒配体
宿主细胞受体
脊髓灰质炎病毒 鼻病毒 ECHO 甲型流感病毒 麻疹病毒
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•组装
装配区域：DNA病毒 核内（除痘病毒） RNA病毒 胞质（除流感病毒）
• 释放 • 裂解（Disintegration）: naked virus
cause the host cell lysis
• 出芽（Budding）: enveloped viruses
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壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样物）
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化学组成－病毒核酸
• 是病毒中心结构 •一种类型核酸存在：ＲＮＡ 或ＤＮＡ •差别显著：3Ｋb－400Ｋb •形状：线性/环状 単链/双链/分阶段 • 功能：①病毒增殖、遗传变异
②决定病毒的特性 ③部分具有感染性
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14
化学组成－病毒蛋白质（70%）
（1901年）、鸡痘病毒（1902年）、狂犬病病毒（1903
年）、鸡白细胞增生病病毒（1908年）、细菌病毒--噬
菌体（1915、1917年）等。
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4
病毒与其他微生物的比较
特性 病毒 细菌 支原体 立克次体 衣原体 真菌
通过细菌 +
-
-
-
+
-
滤器
结构 非细胞 原核 原核 原核 原核 真核
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病毒遗传变异
基因突变
•条件致死性突变株： 如温度敏感突变株ts，28－ 35℃可增殖,而37－40℃不能增殖，具有减低毒力 而保持免疫原性的特点。脊髓灰质炎病毒疫苗
• 宿主范围突变株：病毒基因组改变影响了对宿主 细胞的感染范围，可感染野生型病毒所不能感染 的细胞。狂犬病疫苗；流感病毒基因分析
2020/3/23
11
病毒的结构和化学组成
基本结构： nucleocapsid envelope
核衣壳
核心
衣壳
辅助结构：viral
包膜
一种类型的核酸
小量非结构蛋白
壳粒
蛋白质 多糖 脂类
螺旋对称
20面体立体对称
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复合对称
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病毒体结构模式图
包膜子粒/棘突
包膜
包膜病毒
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E、蛋白分子
E
(10nm )
F、流感病毒 ( 100nm )
G、烟草花叶病毒
7
形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪形等
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8
X
线 晶 体 衍 射 法
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9
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10
研究病毒大小形态学的方法
➢ 电子显微镜检查法 ➢ 超过滤法 ➢ 超速离心法 ➢ X线晶体衍射法
VP1-VP3 VP1-VP3 VP1-VP3 HA HA
特异膜受体 ICAM1 连接素 唾液酸 CD46
EBV HIV 狂犬病毒
2020/3/23
gp330 gp120 gpG
CD21 CD4 CCR5 CXCR4 乙酰胆碱受体
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穿入Penetration
融合---有包膜病毒
胞饮---无包膜病毒
•缺陷型干扰突变株：碱基缺失引起突变，核酸较 正常病毒少或结构重排。
• 耐药突变株：靶酶基因改变 对药物产生耐药
2020/3/23
40
基因重组与重配
基因重组：两病毒的 病
基因组发生互换，产 生具有两个亲代病毒
毒 的 基
特性的子代病毒，并 因
能继续增殖。
重
组
活V+活V
活V+死V 交叉复活
死V+死V+…多重复活
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理化因素对病毒影响
化 1. 脂溶剂和去污剂（乙醚实验）
学 2. 酚类、醛类和醇类（甲醛灭活制疫 因 苗） 素
3. 氧化剂、卤素及其他化合物
4. 2020/3/23 抗生素和干扰素
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理 化 因 素 对 病 毒 影 响
2020/3/23
核心 射线
衣壳
酸、碱、
醛、酚、醇、
刺突
温度
dsDNA
RNA聚合酶
亲代DNA mRNA
早期蛋白(DNA多聚酶）
病 子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白（结构蛋白）
毒•
复 制
•
示 • 核合成DNA 子代病毒
意 图
• 胞质合成蛋白，痘病毒除外
• 半保留复制
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• 単链DNA病毒（ssDNA)
• • 亲代DNA • • • •
DNA聚合酶 中间体(±dsDNA) 解链
病毒的基本形状
2016-4-1
2020/3/23
1
• 什么是病毒？
• 病毒是一类体积微小、结构简单、只含有一种类 型的核酸、严格细胞内寄生的、对抗生素不敏感， 而对干扰素敏感的非细胞型微生物。
• 病毒体：具有一定形态结构和感染性的完 整病毒颗粒。
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2
2020/3/23
3000BC，埃及 孟非思壁画中长 老患小儿麻痹症。
病 毒
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• 亚病毒：一类比病毒还小的、结构更简 单的微生物。
• 包括： • 类病毒（植物病毒） • 卫星病毒（植物病毒） • Prion
2020/3/23
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• 最小观察要电镜，油镜可见包涵体 • 衣壳包膜和核心，核酸类型仅单一 • 胞内生长为复制，生物合成隐蔽期 • 温度敏感突变株，病毒遗传与变异 • 酸碱醛酚醇温度，耐冷怕热要注意
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6
病毒的大小20－300nm左右
衣原体 390nm
A
B C
2020/3/23
葡萄球菌 (1000nm）
牛痘病毒 300×250nm
D
A、大肠杆菌噬菌体
( 65 ×95nm )
立克次体
450nm
B、腺病毒
(70nm )
G
C、脊髓灰质炎病毒
(30nm )
F
D、乙脑病毒 ( 40nm )
包膜
脂溶剂、去污剂、冻融
47
有些病毒（脊髓灰质炎病毒）经紫外灭活后， 遇可见光可复活，不能用紫外线来制备灭活 疫苗。通常用甲醛制备灭活疫苗！
2020/3/23
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临床上用于病毒分离培养的标本：
可加抗生素，避免细菌污染
尽量立即接种
运送：4ºC为宜
长期保存：保护剂（50%甘油、二甲基亚砜）
2020/3/23
有无细胞壁
-
+
-
+
+
+
核酸类型 DNA或RNA DNA＋RNA DNA＋RNA DNA＋RNA DNA＋RNA DNA＋RNA
在人工培养 基上生长
增殖方式
-
复制
+
+
二分裂 二分裂
-
二分裂
-
+
二分裂 芽生等
抗生素敏感
-
+
+
+
+
+
干扰素敏感
+
-
-
-
-
-
2020/3/23
5
病毒性疾病的现状及特点
• 传播性广,占传染病的80％。 • 病死率高 • 持续感染 • 与肿瘤发病有关
核酸直接穿入-噬菌体
脱壳Uncoating
在溶酶体酶作用 下脱壳。
病毒产生脱壳酶
2020/3/23
流感V在壳内转录
30
生物合成Biosynthesis（隐蔽期电镜血清
学方法查不到V）
6大类型：
双链DNA病毒
单链DNA病毒
单正链RNA病毒
单负链RNA病毒
双链RNA病毒
逆转录病毒
2020/3/23
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• 结构蛋白：衣壳capsid, 胞膜envelope protein
• 非结构蛋白：DNA聚合酶 逆转录酶等 酶: 与病毒复制有关的酶； 与致病有关的酶； 调控蛋白：HIV Tat,rev etc
2020/3/23
15
化学组成－病毒脂类和糖类
糖类 糖蛋白
包膜
磷脂 脂类 胆固醇 包膜
中性脂肪
2020/3/23
和－70 ºC
49
病毒分类
• 国际病毒分类委员会ICTV • 2004第八次报告： 73科/289属/4000种
• 分类依据：核酸类型结构 形状大小
衣壳对称壳粒数目
有无包膜
理化因素
抗原性
生物特性
2020/3/23
50
病毒分类—73科/289属/4000种
DNA
病 毒
2020/3/23
51
RNA