病毒基因组核酸的主要类型34页PPT

人类免疫缺陷病毒（HIV）
Genome
• HIV(human immunodeficiency virus)俗称艾滋病 毒(AIDS)是逆转录病毒的一类，引起人类获得 性免疫缺损综合症，长约9.3kb，除了逆转录病 毒一般的特征外，另外至少含有6 个调控基因 如tat、rev、nef、vif、vpu及vpr。
▲非编码区
（1）R区:两端都有,20~80个核苷酸。
（2）引物结合区（primer binding site,PB):位于5 端的PB区引导起始负链cDNA的合成，用PB-表 示。
（3）U区：位于R区与PB 区之间。U5与转录终 止和加polyA有关，U3含强启动子，起始转录 RNA。
（4）DLS、 Ψ和C区。DLS是两条病毒（+） RNA链以氢键相结合的位点。 Ψ为包装信号。 可使RNA包入病毒颗粒；C区不编码蛋白质， 为调控区。
• 已发现的HIV有两种：HIVⅠ和HIVⅡ. HIVⅠ 从欧洲和美洲分离的毒株,致病力强,是引起全 球艾滋病流行的主要病原;HIV Ⅱ毒力较弱主要 局限于西部非洲。
• nef(negative regulation factor,nef) 兼有正 负调节效应。
• vif编码病毒感染因子(viral infectivity factor,vif)
3、双链RNA 以负链RNA为模板转录出 mRNA如呼肠孤病毒及噬真菌体。
4、单链负股RNA
5、单链正股RNA： 如逆转录病毒
病毒基因组结构与功能
1、不同病毒基因组大小相差较大 2、不同病毒的基因组可以是不同结构的核
酸 3、病毒基因组有连续的也有不连续的 4、病毒基因组的编码序列大于90% 5、单倍体基因组 除逆转录病毒外 6、基因有连续的和间断的
Virus genome
病毒基因组核酸的主要类型
1、双链DNA 多数动物病毒，如腺病毒、 疱疹病毒、痘病毒，环形、线形。
2、单链DNA 动物病毒中仅微小病毒为单 链病毒；噬菌体中仅含单链DNA。
RNA病毒基因组所携带的遗传信息一般 在同一条链上，序列与mRNA相同的为正 股（+），与mRNA互补的为负股（—）
• S区段编码病毒的外膜蛋白，由S基因、前S1区 段、前S2区段三部分组成。主要蛋白即S蛋白 （HBsAg) 由S基因编码；中蛋白由pre-S2和S 基因编码；大蛋白由 pre-S1 、pre-S2和S基因 编码。
• C区段编码HBV核心抗原（HBcAg),长约 183~214个氨基酸残基。前C（pre-C)富含疏水 性氨基酸的密码子，其编码产物可促进C抗原 从细胞内排到细胞外，进入血液转变成e抗原。 若pre-C缺失，将不会产生e抗原，而C抗原就 积聚于肝细胞内。
• vpr编码病毒蛋白R(viral protein R)激活基 因的表达。
• vpu:HIV-1
• vpx:HIV-2
Prokaryote Genome
1、常仅由一条环状双链DNA分子组成 2、只有一个复制起始点。 3、具有操纵子（operon)结构。 4、编码顺序一般不会重叠。 5、基因是连续的，无内含子，转录后不需
Байду номын сангаас剪接。
• 6、编码区在基因组中所占比例远远大于 真核基因组，小于病毒基因组。
• 7、基因组中重复序列少。一般为单拷贝， 但编码rRNA的基因往往是多拷贝。
• 8、具有编码同工酶的基因（isogene).
• 9、细菌基因组中存在可移动的DNA序列， 包括插入序列和转座子。
• 10、在DNA分子中具有多种功能的识别 区域。
7、相关基因丛集 病毒基因组核酸序列中 功能相关的蛋白质基因往往丛集在基因 组的一个或几个特定的部位，形成 一个 功能单位或转录单元。
8、基因重叠 同一段核酸序列能够编码2 种或2种以上蛋白质。重叠基因虽然共用 一段核酸序列，但转录成的mRNA链的 读框不同，产生的蛋白质分子大不相同。
SV40病毒基因组
前病毒基因组的转录和翻译
• 逆转录病毒基因组的复制和转录都需要 经过DNA中间体，这种DNA中间体称为 前病毒（provirus) 。
• 长末端重复序列（long termial repeated,LTR):
U3-R-U5-PB--DLS- Ψ-gap-pol-env-(onc)-CPB+-U3-R-U5
• 动物病毒中以SV40研究较多，由sweet 和 Hilleman从恒河猴细胞分离。无包膜，直 径45nm，双链环状DNA，DNA长5243bp。 在自然界不引起疾病和肿瘤，当大量接 种于免疫缺损动物或新生动物时，引起 肿瘤 发生。SV40基因编码两种抗原。
• VP2和VP3是一个基因通过mRNA剪接形成的 不同编码产物。其序列相同，只是N 端的长度 不同，VP3的N端比VP2的N端短1/3，它们有相 同的C端，只是N端编码区剪切掉的序列长短 不同。
• P区段编码DNA聚合酶，富含组氨酸为碱性蛋 白，是依赖于RNA的DNA聚合酶（逆转录酶）。
• X区段位于C区段上游。
逆转录病毒（retroviruses)
基因组的一般特征 ▲编码区：3 个基本的结构基因
gap编码病毒衣壳蛋白；pol编码肽链内切 酶、一个逆转录酶和一个与前病毒整合 有关的酶；env编码包膜蛋白。有的含癌 基因。 5′帽-R-U5-PB--DLS-Ψ-gap-pol-env-(onc)-CPB+-U3-R-poly(A)n
• VP1是另外一个基因，晚期基因是一个重叠基 因。VP1的起始密码子位于VP2和VP3的编码区 的内部，阅读框不同。
• VP1需要通过转录后剪接获得5′端非编码区即 翻译起始所需的5 ′帽子结构，因此又是一个结 构不规则的基因。
乙型肝炎病毒（HBV） 基因组
• 不同毒株的HBV以负股DNA为模板转录的 RNA均有4 个开放阅读框架（open reading frame,ORF):S、C、P、X。P与其它三个ORF重 叠。
质粒（plasmid)
• 质粒是细菌细胞内携带的染色体外的DNA分子， 是共价闭合的环状DNA分子（covalent closed circular DNA cccDNA),大小在1~200 kb,能独立 进行复制。