分子进化与病毒进化
分子病毒学 3病毒受体
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(二)受体和配体在共同进化过程中的相互影响
与受体发生完全结合的大分子通常被称为配体(ligand)。 由于病毒可以和特定的受体结合,因此,亦可以把病毒―― 受体间的关系看作是配体与受体的关系。 从一些配体与受体对的共进化关系来推测病毒与受体关系的 发生和发展过程。 蛋白质与蛋白质的相互作用所导致的氨基酸分子变异,本 身就是进化过程中的一个主要作用因素。提出这样一个问题, 即病毒与宿主细胞之间的关系是否是一个由于相互之间在一 定时期内作用和接触而导致的接触表面相关氨基酸置换,最 终形成相互适应和吻合的作用部位,亦就是受体和病毒的特 异结合位点。
病毒进化的基本特征
1、新病毒不断产生,而且基本上是从另一种宿主的 病毒演化而来。 2、新病毒产生后,在新的宿主以较快的速度进行变 异分化。 例如:
犬细小病毒是新病毒,猫的细小病毒是老病毒,两者差异不大, 但是犬细小病毒进化速度较快。 对流感病毒而言,人的流感病毒是新病毒,禽流感病毒是老病 毒;人流感病毒进化较快。 对慢病毒而言,人免疫缺陷病毒是新病毒,猴免疫缺陷病毒是 老病毒,人的免疫缺陷病毒进化比猴的免疫缺陷病毒快。
3、新病毒稳定后,病毒的毒力大多处在中等水平。
如: 兔黏液病病毒在澳大利亚释放之后的10几年的跟踪研究,发 现强毒株逐步演变为以中等毒力为主的病毒。 副粘病毒引起的禽NDV在我国开始流行时,毒力很强,这 些年来逐渐产生了一些弱毒株,但整体上既不是以强毒为主, 也不是以弱毒为主,而是以中等毒力为主。
结合后病毒的基因组是如何进入细胞?
多数有包膜病毒往往一经接触后就与宿主细胞的多个受体立 即发生不可逆的结合,通过毒粒包膜与细胞膜融合进入胞浆, 在这个融合过程或多或少会有一部分病毒的核衣壳要进入到胞 浆。无包膜病毒则不同,只有当受体移行至毒粒,才能发生不 可逆性的结合,而且发现核衣壳在这个过程中并不进入胞浆。 有包膜病毒与无包膜病毒在不可逆结合上存在明显差异,可 能原因:有包膜病毒受体是糖蛋白,在细胞膜表面的分布十分 丰富,而无包膜病毒的受体虽然也可能是糖蛋白,但在细胞膜 表面的分布不十分丰富。对于那些较大的,结构较复杂的病毒, 如Reo病毒,痘病毒等也是通过受体介导的内吞作用使完整的病 毒进入到细胞内。而对大多数病毒而言,单纯的吞噬作用仅仅 是病毒与宿主细胞间一种简单的结合,这种简单的结合并不能 造成感染的发生。可能是一种特殊的形式吞噬作用,而决定能 否进入细胞,病毒的特异性受体起到关键性作用 。
腺病毒的分子进化和流行病学
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腺病毒的分子进化和流行病学腺病毒是一类广泛存在于人类、动物和植物中的病毒,由于其感染力强、传播性广、病程短暂等特点,腺病毒感染在医学和公共卫生领域一直备受关注。
本文将重点探讨腺病毒的分子进化和流行病学,以期对该病毒的防治和治疗提供一定的参考。
一、腺病毒的分子进化腺病毒是一类非包膜RNA病毒,其基因组由单股线性的RNA组成。
腺病毒包含7个不同的基因型,分别为A、B、C、D、E、F、G型。
其中,A、B、C、D型是人类最主要的腺病毒感染病原体,而E、F、G型则主要感染动物。
腺病毒的分子进化主要通过基因重组和点突变进行。
在基因重组方面,腺病毒的基因组非常灵活,可以轻松地进行基因重组以适应环境的改变。
例如,在病毒的品系亚型之间,可能会发生基因重排的现象,使得该病毒产生了新的基因型。
同时,腺病毒还可以通过点突变来适应环境的压力。
研究表明,腺病毒的基因型随着时间的推移,会发生一定的点突变,使得其在基因组上发生变化,对宿主的感染能力也发生变化。
二、腺病毒的流行病学腺病毒的流行病学研究要从其宿主和传播方式入手。
腺病毒在人类的感染很普遍,感染的方式有很多,可以通过空气、水、食物等多种方式传播。
腺病毒的感染主要分为肠道感染和呼吸道感染两种类型。
其中,肠道感染主要通过食物、饮水等途径传播,呼吸道感染则主要通过空气传播。
此外,腺病毒还可以在动物中传播,不同基因组的腺病毒可以感染不同类别、不同物种的动物,包括人类、猕猴、类人猿、啮齿类动物、鸟类等。
人类除了是腺病毒的主要宿主之一,还是许多病毒接种计划的接种对象。
总之,腺病毒的流行病学研究是极其重要的,不仅可以对腺病毒的防治起到积极的作用,还能通过对研究不同基因型、传播途径、病毒定量等方面的数据进行综合分析,探究腺病毒分子进化的规律及趋势。
三、腺病毒的防治及治疗腺病毒的防治和治疗是一个复杂的过程,需要通过多种方法来进行。
首先,要加强环境卫生和个人卫生,防止腺病毒的传播。
其次,针对不同基因型的腺病毒,可以开发不同类型的疫苗进行防治。
分子进化研究
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分子进化研究分子进化研究是一门涉及分子生物学和进化生物学的交叉学科,旨在通过对生物体内分子基因的变化和演化过程进行研究,揭示生物种群间的亲缘关系、物种形成的机制以及进化规律等。
本文将简要介绍分子进化研究的背景和意义,并阐述其在物种起源、亲缘关系重建、分子钟和分子标记等方面的应用。
一、背景和意义分子进化研究起源于20世纪中期,随着分子生物学和进化生物学的快速发展,逐渐成为进化生物学的重要分支之一。
传统的进化研究主要依靠形态特征、遗传和地理分布等方面的信息,而分子进化研究则通过分析DNA、RNA和蛋白质等分子水平的变化,为进化生物学提供了更为准确和详细的信息。
分子进化研究的意义在于通过揭示生物体内基因序列的变化,可以更准确地推断物种的起源和演化历程。
同时,分子进化研究也促进了物种分类学的发展,为生物多样性保护和资源利用提供了依据。
二、物种起源和物种形成分子进化研究对于揭示物种的起源和物种形成的机制具有重要意义。
通过比较不同物种的基因组序列,可以估计它们之间的亲缘关系,进而推断共同祖先的存在以及物种形成的时间和地点等信息。
这为我们理解物种形成的过程提供了重要线索。
例如,通过对人类和其他灵长类动物的基因组进行比较,分子进化研究发现人类与黑猩猩的基因差异非常小,说明它们在进化过程中具有较近的亲缘关系。
此外,分子进化研究还揭示了迁移、隔离和自然选择等因素对物种分化和形成的重要作用。
三、亲缘关系重建分子进化研究在亲缘关系重建方面也起到了关键作用。
通过比较不同物种的基因组序列或不同个体的基因型,可以推断它们之间的亲缘程度。
亲缘关系的重建不仅可以帮助我们理解物种之间的演化关系,还可用于确定物种的分类地位和进行物种鉴定。
例如,通过对鸟类基因组的分析,分子进化研究发现鸟类的系统发育关系与传统分类学有所不同,这为鸟类分类学的修订提供了重要依据。
此外,分子进化研究还可以准确判断个体间的亲缘关系,例如用于亲子鉴定和亲属关系确认等方面。
病毒基因组的进化机制
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病毒基因组的进化机制病毒是一种微生物,其特点是具有在细胞内复制的能力,但缺乏生命活动,不具备自主繁殖的能力。
病毒是由DNA或RNA以及蛋白质组成的复杂分子体,但其基因组较小,通常只有几千到十几千个碱基对。
病毒基因组的演化一直是研究的热点之一。
本文将从病毒基因组的变异、重组和选择压力等角度来探讨病毒基因组的进化机制。
一、病毒基因组的变异和突变类似细菌和真核生物的基因组重组和宿主,病毒基因组的变异是非常普遍的。
病毒基因组的突变率通常较高,而且由于其复制方式的不稳定性,其突变率在时间和空间上也不稳定。
基因组突变包括了各种类型,例如点突变、插入、缺失和倒转等,这些突变作用于不同的基因组区域,以不同的速率发生并受到不同水平的选择压力。
这些突变可能会导致基因或基因组结构的变化,从而改变其功能和适应环境的能力。
二、病毒基因组的重组病毒基因组重组通常是由于两个或多个病毒感染同一种细胞,或同一病毒在感染过程中发生内部重组事件而产生的。
在病毒基因组重组中,两个或多个病毒的DNA或RNA产物发生交叉配对,从而在其基因组之间产生新的组合。
该过程可以增加变异速率并且创造新的变异,进一步增强病毒适应环境的能力。
基因重组是病毒进化的重要途径之一,由于其高度随机性和快速性,该途径常被视为基因组变异的强大工具。
三、选择压力病毒基因组的变异、重组和进化取决于多种因素,其中选择压力被认为是其中最重要的。
选择压力是指环境对基因组突变或重组的选择的影响。
根据不同的选择压力,病毒可以自适应环境变化,并适应于宿主的不同环境干扰。
选择压力可能来自多种因素,例如细胞免疫、宿主免疫、药物、灭活剂、化学物质和其他病原体或竞争性病毒等。
在免疫选择方面,当病毒处于宿主体内时,免疫系统会产生对病毒的免疫反应。
这些免疫反应可能与病毒基因组区域相互作用,并促使病毒变异以逃避或规避免疫监视。
例如,病毒可能从一种亚型进化为另一种亚型,从而逃避免疫系统的监视和其他病原体的竞争。
病毒进化和变异的研究
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病毒进化和变异的研究近年来,新型冠状病毒的大规模爆发引起全球范围内的关注和恐慌,同时也推动了病毒进化和变异的研究。
病毒的进化和变异,对人类健康和安全具有不可忽视的影响,因此,探索病毒的进化和变异规律及其机制,也是全球战胜疾病的重要科学问题之一。
病毒进化与遗传漂变病毒进化是指病毒种群基因频率与环境交互作用的动态过程,主要是病毒基因的新陈代谢和演化。
病毒基因的演化是受到自然适应力、生命周期和遗传机制等因素的影响。
其中遗传机制是病毒进化的重要驱动力。
一般来说,病毒的RNA或DNA是单链或双链的,突变率通常很高,随着复制,它们的基因序列会不断地改变,导致它们产生不同的亚型。
遗传漂变是指在病毒的自然演化过程中,随机在基因序列中发生的点突变和插入/删除突变。
这种漂变会导致突变突变体的出现,并可能会影响它们的结构和功能。
遗传漂变是病毒进化的最基本驱动力。
病毒的演化趋势和方向,主要取决于突变的类型、位置和频率等因素。
病毒的另一种遗传机制是重组,它是指在诸如RNA或DNA等线性分子之间随机的复制事件。
这种复制可以在不同的病毒亚型之间发生,也可以在同一亚型内不同株或株系之间发生。
通过这种机制,病毒可以在一个复杂的基因库中获取不同基因的变体,并生成与父代不同的子代。
病毒的变异与多样性不同的病毒具有不同的变异率和多样性。
例如,乙型肝炎病毒(HBV)具有一个非常稳定的基因组,突变概率很低,而流感病毒则因其高突变率而具有极大的变异性。
这种变异产生了许多亚型和毒株,对相互免疫和潜在疫苗的研究造成了极大的挑战。
尽管同一种病毒的基因型具有较高的相似性,不同地区、不同年份和不同宿主之间病毒基因型的变异仍然存在很大差异。
这种差异性可以通过分子进化研究和基于多序列比对的方法来测量,从而研究和预测病毒进化方向和趋势。
影响病毒进化和变异的因素病毒进化和变异是一个动态、复杂和多因素的过程,影响因素包括病毒的複制策略、宿主因素、环境因素和干预管理等多个层面。
H5N1亚型禽流感病毒M基因的克隆与分子进化分析
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在 病毒表 面 , 能诱 导很好 的 中和抗 体. 不 M2蛋 白有 9 7 个 氨基酸残 基构 成 , N 端 2 其 4个 氨基 酸残 基 构成 胞
外 域 ,9个氨基 酸残基 为跨膜 区 , l c端 5 4个 氨基 酸残
基 组成胞质 尾 . 活 性 的 M2蛋 白是 以二硫 键 相连 而 有 成 的二 聚体或 四聚体 的形成 存在 , 具有 离子通 道活性 .
酸序列 高 度保 守 , H 与 A蛋 白比较 , 同样 为外 膜构 成蛋 白的 M2只是 一 个 小 蛋 白 , M2蛋 白在 受 病 毒 但 感染 的细胞 内是 高 丰度 表达 的 , 文献 报道 M2蛋 白的 N端 2 4个 氨基 酸残 基 ( 外 区 ) 一 些 大分 子 相 连 膜 与
参 照 已发表 的 H N1亚 型 禽流感 病毒 M 基 因序 5
列, 应用 pi r rmi 5 0设计 合成一对 引物 : 游引 r e e . me p r 上 物 ( ) -A A A G G C T T A C A G F 5 A G T A T T C A C G G  ̄下 游 引物 G ( 5 T T T A T C A I T T T G C3 引物对 预 R) - T T T C C A T ' A G T A -, G C
张 国广 , 东霄 , 李 张辉煌 ,陈元婷 ,陈 亮 一
( 厦门大学生命科 学学院 , 细胞生物学和肿瘤 细胞工程教育部重点实验室 , 福建 厦门 , 10 ) 3 05 6
摘要 : 一株 F N 亚型禽流感病毒 R A为模板, R #C 以 I 1 5 N 用 T R方法, 扩增 M 基因全长, P R产物克隆于p D1- 将 C M 8T
粘病 毒科 、 感病 毒 属 、 型流感 病毒 . 流 A 国际兽 医局 动 物 流行 病组 织 ( e) 据 该 病毒 引起 家 禽 发 病 的程 or 根 度 , 其分 为高致病 性 禽流感 病 毒 和低 致 病性 禽 流感 将 病毒, 目前 高致 病性 禽流感 病毒只在 H5和 H 7亚型 中 发 现.9 7年香港禽 流感病 毒 ( N1亚 型 ) 19 H5 突破种 间
病毒的进化和生命周期
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病毒的进化和生命周期病毒是一种微生物,也是一种非常特殊的生物。
它们不具备完整的细胞结构和代谢能力,必须依赖宿主细胞进行复制和生存。
病毒的进化和生命周期是一个非常复杂的过程,涉及到多个方面的因素。
本文将从多个方面探讨病毒的进化和生命周期。
1. 病毒的进化病毒的进化是一个非常复杂的过程。
相比于其他生物,病毒进化的速度非常快,因为它们具有高度的变异率。
由于它们的遗传物质是RNA或DNA分子,而这些分子非常容易发生变异,因此病毒的进化速度非常快。
病毒的进化分为两种类型:一是突变,即突然发生的随机变异;二是选择,即一些突变体因为具有更强的适应性而在种群中得到更好的生存条件,从而导致它们的数量快速增加。
这两种进化类型相辅相成,共同促进了病毒的进化。
在进化过程中,病毒会产生新的亚型或类别,有些亚型或类别可能比原来的病毒更具有传染性和致病性。
比如,HIV就是由一系列的突变体演化而来的,这些突变体具有高度传染性和致病性。
因此,了解病毒的进化规律和趋势对于预防和控制病毒疾病非常重要。
2. 病毒的生命周期病毒的生命周期是指病毒在宿主细胞内的寄生和复制过程。
病毒的生命周期包括以下几个阶段:2.1 吸附和穿透病毒首先需要依附于宿主细胞表面,通过与宿主细胞表面的受体结合,进入宿主细胞内部。
这个过程被称为吸附和穿透。
2.2 解除外壳在宿主细胞内部,病毒需要解除其外壳,使其核酸可以被释放出来。
这个过程通常需要一些特殊的酶和蛋白质。
2.3 复制和基因表达在释放出来的核酸的控制下,病毒开始在宿主细胞内部进行复制和基因表达。
这个过程通常需要一些特殊的酶和蛋白质来帮助病毒完成这些过程。
2.4 组装和释放在完成复制和基因表达后,病毒会开始组装自己的核酸和蛋白质成为新的病毒颗粒。
最后,这些新的病毒颗粒将被释放到宿主细胞外部,开始新一轮的感染。
总结病毒的进化和生命周期是一个非常复杂的过程,是病毒疾病产生和流行的重要原因。
对于预防和控制病毒疾病,必须深入了解病毒的进化和生命周期过程,对其进行有效的干预和治疗。
病毒结构和特点研究及生物学意义分析
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病毒结构和特点研究及生物学意义分析病毒是一种微生物,其复制依赖于寄主细胞的代谢和生长环境。
它们可以感染包括人类在内的所有生物体,并引起多种疾病。
在病毒学研究中,对于病毒结构和特点的研究是非常重要的,这些研究有助于我们更好地了解病毒的生物学意义。
一、病毒的结构病毒的结构一般由基因组、外壳和适应物三部分构成。
其中基因组由核酸和一些特别蛋白质组成,外壳则由蛋白质构成,适应物主要是糖蛋白。
1. 基因组病毒基因组的核酸可以是RNA或DNA,大小从几千到数十万个核苷酸不等。
它们可以是单链或双链,在一些病毒中,还可以由多个分子细分为若干个片段。
病毒基因组的编码含量很高,一般占有率可以达到80%以上。
2. 外壳病毒外壳由数百个相同或相似的蛋白质分子组成,称为壳蛋白,这些蛋白质分子可以自组装为大约20-30纳米的球形或棒状颗粒。
不同类型病毒外壳结构不同,存在六种主要形态: 1)具有六边形和五边形结构的头部和尾部的噬菌体; 2)具有棒状结构的病毒; 3)具有同心圆外轮和内轮、覆盖了数百个底物的缺陷的复合物;4)具有八面体对称性的半轴病毒; 5)直链单链RNA病毒外壳的几何结构可能是不规则的弯曲形; 6)某些病毒的外壳完全没有几何对称性。
外壳对病毒的抗原性和免疫学特性具有重要意义。
3. 适应物适应物是病毒外壳上的一种特殊分子,由于其在分子表面的特殊排列方式,它们可以帮助病毒识别并进入宿主细胞。
不同病毒的适应物组成不同,但都是由糖蛋白构成。
适应物分子在病毒生命周期的多个环节中起着非常重要的作用,是病毒感染机制研究的重要研究对象。
二、病毒的生物学意义病毒作为生物体的寄生体,有着广泛的生物学意义。
尽管病毒并不是完全的生物体,它们对于宿主细胞的修剪、控制和利用都有着非常重要的生物学意义。
1. 病毒的进化病毒是生物体进化史上的重要角色。
由于病毒复制快速且易于变异,它们往往能够适应不断变化的环境和宿主。
此外,宿主和病毒之间的背景不均等还会导致一些病毒不断进化和适应,部分病毒最后会增强其传播和毒力能力。
分子进化简介
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人工合成生命体的进化研究
人工合成生命体的多样性
通过基因工程技术,人工合成生命体具有更加丰富的基因组合和更 高的遗传多样性。
人工合成生命体的适应性
人工合成生命体能够更好地适应不同的环境条件,表现出更强的生 存能力。
人工合成生命体的应用前景
通过应用工程学方法,可以设计和优化生物系统,从而更 好地解决实际问题,如提高农作物的产量、降低环境污染 等。
06
CATALOGUE
分子进化案例研究
HIV病毒的分子进化研究
病毒株的多样性
HIV病毒在传播过程中, 由于存在大量的变异和重 组,导致病毒株具有极高 的多样性。
病毒的适应性
通过不断适应宿主免疫系 统和抗病毒药物的攻击, HIV病毒能够逃避免疫系 统和药物的杀伤作用。
分子进化的速度通常以每个世代 的突变率来表示,一般较低,约 为10^-8-10^-10个突变/每个基
因/每个世代。
分子进化的方向通常是指由随机 突变和基因重组引起的随机变化 ,以及由自然选择和人工选择引
起的适应性变化。
分子进化的速度和方向可以通过 遗传学和生物信息学的方法进行
研究和检测。
03
CATALOGUE
分子进化简介
目 录
• 分子进化概述 • 分子进化的核心概念 • 分子进化实验技术 • 分子进化在生物医药领域的应用 • 分子进化的未来展望 • 分子进化案例研究
01
CATALOGUE
分子进化概述
定义与特点
定义
分子进化是指生物在分子水平上由于 遗传变异和自然选择等因素而发生的 适应性变化。
特点
分子进化通常涉及DNA、RNA和蛋白 质等生物分子的结构和功能的改变, 这些变化可以是细微的突变,也可以 是较大的基因重排或基因复制事件。
猫冠状病毒分子进化、免疫病理机制和疫苗研究进展

猫冠状病毒分子进化、免疫病理机制和疫苗研究进展刘玉秀,黄柏成,田克恭(国家兽用药品工程技术研究中心,河南洛阳471000)中图分类号:S858.293文献标志码:A 猫冠状病毒(Felina coronavims,FCoV)具有2种血清型(I型和II型),又分为2种生物型或病理型,一种是猫肠道冠状病毒(Felina ente/c coonavir-us,FECV),主要引起轻度到重度肠炎;另一种是猫传染性腹膜炎病毒!Felina infectious pe/tonitis virus, FCV),主要引起感染猫腹膜炎、眼膜炎及神经症状等。
FUV被认为是FECV缺失突变体,其在猫群中不存在水平传播,具有抗体依赖性增强特性,接种疫苗后高水平的抗体反应会加快传染性腹膜炎(Fv-Ona infectious pe/tonitis,FIT)的发展。
本文对猫冠状病毒的分子生物学、FECV/LIPV突变的组织嗜性改变机制、FIPV感染的病理学成因及免疫效力评估进行了总结,以期为国内猫冠状病毒的防控提供科学依据$1猫冠状病毒基因组猫冠状病毒(FCoV)是冠状病毒科(ComnaviS-dav)冠状病毒亚科!Co/naviSnav)a冠状病毒属(Alphacoronavirus"成员,是家猫和野生猫科动物主要传染性病原之一。
根据不同的临床表现形式,FCoV被认为2种生物理,一种在大多数健康猫群中普遍存在的猫肠道冠状病毒,可引起轻度到重度肠炎;另一种是猫传染性腹膜炎病毒,以导致感染猫全身系统性、强致病力的传染性腹膜炎为特征,亦可引起感染猫肠炎、轻度至严重眼疾及神经系统疾病[1]$FCoV基因组约29kb,11个开放性阅读框(ORFs),编码4种结构蛋白:棘突(S"蛋白、包膜(E)蛋白、膜(M)蛋白和核衣壳(N)蛋白,7种非结构蛋白3a、3b、3c、7a、7b及复制酶1a和1b(2)$病毒收稿日期:2020—04—01基金项目:洛阳市河洛英才计划作者简介:刘玉秀(1985-),女,副研究员,博士,从事犬猫病毒学和疫苗研究,E-mail:qmgqmgyuxiul@163-com通讯作者:田克恭,E-mail:vetvac@126-com文章编号:0529—6005(2020)11—0077—04核壳N包RNA组,N 蛋白主要保护病毒基因组,可诱导机体产生细胞免疫[1]$M蛋白是病毒含量最丰富的糖蛋白,其通过3个跨膜结构域随机分布在病毒包膜上$E蛋白是插入病毒包膜中的III型膜蛋白,含量远小于M蛋白和S蛋白,其缺失不影响病毒复制,但会减弱病毒毒力[3]$S蛋白属于I型病毒融合蛋白,是病毒进入宿主细胞的主要调节因子$FCoV的16个非结构蛋白由1ab,3abo和lab基因编码,1aB编码的复制酶复合物参与转录,生成用于转录结构蛋白和辅助蛋白的模板⑷。
杆状病毒p35基因序列与分子进化
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fol gMo rnls rs C G ) C di t Gauoi Vi , p V发现 p 因。 n h s u 基
在不同的杆状 病毒 中,3 发挥 的功效也不同 。在 P5 A c P 中 ,缺失p5 u v 3 基因的病毒无法增殖 ;而在
间 , 基 酸 问的 同源性 在 5% ̄0%- , 氨 8 10  ̄问 总体 .p 5 因在 进 化 上 具 有保 守性 ; o — a n . 3基 k Chu Fs 法对 ma
蛋 白2 级结构的预测结果显示, 不同杆状病毒P 5 白的2 3蛋 级结构在 总体上具相似性 , 但在 某些 区域
显 示明显 的 差异 , 这种 差异也 许是 导 致P 5 凋亡 活性 不 同的原 因。 ih o-onn 算 法建 立 了基 3抗 Ne b rJiig g f 3基 ip 5 因的 分子 进化 系统树 , - - 结果 显 示 :ee v 处 于无根 树 的 最根部 , 其 它NP 距 较 远 , LsNP 与 V相 多角 体病毒(ecn L uai a
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1 序列测定 实验所用B m N V uhu . 1 o o P szo病毒为苏 州大学生命科学学院分子生物学实验室保存 , 其基因 组D A N 抽提按文献[ 良, 蚕业科学 ,00 6 ) 贡成 等. 20, ( : 2 4
多角体病毒( l P )粘 虫核型多角体病毒 ( s P )美 国白蛾核型 多角体病毒( yu P ) S i V、 pN L e V、 eN H cN V  ̄薄
病毒的分子生物学特征

病毒的分子生物学特征病毒是一类非常小的微生物,其大小只有细菌的几分之一甚至更小。
不同于细菌和真菌等自主生长繁殖的微生物,病毒不能独立存在,必须寄生于宿主细胞内才能生存。
这种非常独特的特性,决定了病毒在其生理、生态和流行病学特征中都具有相应的特殊性。
本文将着重探讨病毒的分子生物学特征。
1. 病毒的组成结构病毒的组成结构相对简单,一般可以分为两个基本部分:核酸和外壳。
核酸是病毒遗传物质的主要组成部分,可以是DNA或RNA,大小在数千到数百万个核苷酸之间不等。
外壳由外膜和壳蛋白构成,可保护病毒的核酸不受环境影响,并在宿主细胞上特异性结合到受体蛋白上,进而释放出核酸,完成病毒寄生的生命周期。
2. 病毒的复制过程病毒的复制过程可以分为两个基本环节:感染和复制。
病毒依靠其外壳上的结构蛋白和其他因素,特异性地结合到宿主细胞表面受体上,然后进入细胞内,释放出核酸。
核酸会在宿主细胞内复制、转录、翻译,生成新的病毒核酸和外壳蛋白,再经过自组装等机制,形成新的病毒颗粒,最终释放出来,再重复感染新细胞,完成病毒生命周期。
3. 病毒的基因组组成病毒的基因组组成既简单又复杂。
一方面,其基因组体积相对较小,且没有细胞具有的许多生物合成、代谢等功能基因。
另一方面,病毒基因组具有相当的遗传信息、高度致病性和易突变性,这使其能够在病毒和宿主之间的共进化过程中适应和演化,不断产生新的病原体种类和变种。
4. 病毒的变异与进化机制病毒的变异主要源于其高度易突变的基因组,以及在复制过程中的随机失误和复合错误等原因。
由于病毒的短生命周期和大量繁殖,使得其遗传多样性远高于其他生物,这也为病毒变异和进化开辟了更多的途径。
一些病毒的变异可以导致其致病性和传播能力的改变,从而对公共卫生和人类健康带来新的威胁。
5. 病毒的检测方法病毒的检测手段因其非常微小和非细胞性质而与其他微生物不同。
其中,最常用的方法是分子生物学技术,主要包括核酸杂交、聚合酶链反应(PCR)、逆转录-PCR等。
病毒的分类与演化
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病毒的分类与演化随着人类文明的发展,病毒成为了一个越来越重要的课题。
然而,很多人并没有清晰的认识和了解病毒的分类和演化。
本文将深入探讨病毒的分类和演化,以期为读者提供更深入的认识和了解。
一、病毒的基本概念病毒是一种非细胞生物,它们是由核酸分子(DNA或RNA)和蛋白质组成的微生物。
病毒必须依靠宿主细胞来复制和繁殖。
病毒通过感染宿主细胞并利用其生物机制复制自己。
二、病毒的分类病毒根据它们所感染的宿主可以被分类成动物病毒、植物病毒和细菌病毒。
另外,根据它们的基因组和结构,可以将病毒分为七个属:大病毒属(Megaviridae)、小病毒属(Picornaviridae)、疱疹病毒属(Herpesviridae)、冠状病毒属(Coronaviridae)、弓形虫病毒属(Toxoplasmatidae)、嗜血杆菌属(Bacteriophage)和立癌病毒属(Retroviridae)。
三、病毒的演化病毒的演化是一个非常复杂的过程,病毒可以通过复制和突变不断地进化。
病毒在进化的过程中会发生突变和分裂。
突变可以在病毒的基因组中引起变化,从而导致新的病毒株的出现。
分裂是指当一个病毒感染宿主细胞后,它可以在宿主细胞内复制,产生大量的新病毒。
这些新病毒随后会离开宿主细胞,并可以感染其他宿主细胞进行复制。
病毒在进化的过程中经常会发生跨物种传播。
例如,2019年的新冠肺炎病毒就是由动物病毒跨物种传播到人类的。
病毒的跨物种传播是一个非常重要的研究领域,可以帮助我们预测和预防未来疫情的爆发。
四、病毒研究的意义和前景病毒是一种极其复杂的微生物,对人类健康和世界卫生安全带来了极大的威胁。
因此,病毒的研究是一个永恒的话题,它涉及到许多不同的科学领域。
病毒研究的意义在于预防和控制疾病,通过了解病毒的特性和演化规律,可以及早发现和应对疫情的爆发。
此外,通过研究分子生物学和生物技术,我们可以开发出更加有效的病毒治疗方法和疫苗。
总之,病毒的分类和演化是一个非常重要的研究领域。
医学生物学重点笔记
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医学生物学重点笔记医学生物学是一门研究生命现象和生命过程的科学,它涵盖了从细胞到生物体、从遗传到进化、从生理到病理等多个方面。
对于医学生来说,掌握医学生物学的知识是理解医学原理和疾病机制的基础。
以下是医学生物学的一些重点内容。
一、细胞生物学细胞是生物体的基本结构和功能单位。
了解细胞的结构和功能对于理解生命活动至关重要。
1、细胞膜细胞膜是细胞的边界,由脂质双分子层、蛋白质和糖类组成。
它具有选择性通透的特性,能够控制物质进出细胞。
同时,细胞膜上的受体能够接受外界信号,引发细胞内的一系列反应。
2、细胞质细胞质中包含细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。
线粒体是细胞的“动力工厂”,通过呼吸作用产生能量。
内质网分为糙面内质网和光面内质网,分别参与蛋白质合成和脂质代谢。
高尔基体负责对蛋白质进行加工和运输。
溶酶体则含有多种水解酶,能够分解细胞内的废物和有害物质。
3、细胞核细胞核是细胞的控制中心,包含遗传物质 DNA。
DNA 以染色体的形式存在,在细胞分裂时会进行复制和分离。
基因是 DNA 上具有遗传效应的片段,通过转录和翻译控制蛋白质的合成,从而决定细胞的性状和功能。
4、细胞周期细胞周期包括分裂间期(G1 期、S 期、G2 期)和分裂期(M 期)。
细胞在周期中进行生长、DNA 复制和分裂,以实现细胞的增殖和更新。
二、遗传学遗传学研究基因的结构、功能和遗传规律。
1、孟德尔遗传定律孟德尔通过豌豆杂交实验提出了分离定律和自由组合定律。
分离定律指出,在杂合子中,等位基因在减数分裂时会相互分离,进入不同的配子。
自由组合定律则表明,非等位基因在形成配子时会自由组合。
2、基因的表达基因通过转录形成mRNA,然后在核糖体上进行翻译,合成蛋白质。
这个过程受到多种因素的调控,包括启动子、增强子、转录因子等。
3、基因突变基因突变是指基因的碱基序列发生改变,可能导致蛋白质结构和功能的异常。
基因突变可以分为点突变、插入/缺失突变等。
病毒进化与基因重组的分子机制
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病毒进化与基因重组的分子机制病毒是一种非细胞生物体,其全球分布广泛。
随着时间的推移,病毒也在不停地进化,使得其形态和性质繁多。
其中,病毒的基因重组是进化的重要驱动力之一。
本文将着重探讨病毒进化和基因重组的分子机制。
病毒基因组的组成和分类病毒的基因组可以是DNA或RNA,单链或双链,线性或环形。
不同类型的病毒有不同的基因组组成。
目前已知的病毒大致可以分为7个类别:双链DNA病毒、单链DNA病毒、双链RNA病毒、单链正义RNA病毒、单链负义RNA病毒、有壳RNA病毒和未分类的病毒。
病毒的进化病毒的进化主要是由于其高度变异的基因组。
病毒可以通过多种途径进化,如突变、基因重排等。
其中,基因重排是病毒进化的一个重要方式,因为它可以改变病毒毒株的遗传特征和生物学性质,从而使病毒适应新环境。
基因重排过程如下:1.两个病毒感染同一宿主细胞,它们的基因组在细胞内重组。
2.产生的新病毒基因组可以是两个父母病毒基因组的混合体,也可以是一种病毒中的单个基因与另一种病毒相结合。
3.形成的新病毒基因组可以保留父母病毒的一些特征,同时还可以生成新特征。
病毒基因重排的表型效应病毒基因重排的表型效应主要包括以下几个方面:1.抗药性:病毒进化中产生的新毒株往往具有更好的适应性,这导致病毒很快就会适应新环境和新药物,从而产生抗药性。
2.种属跨越:当一种病毒感染不同种宿主时,不同病毒株之间可能会发生基因重排,形成可以感染新宿主的新毒株。
3.病原性改变:当病毒基因重排时,重要的蛋白可能会发生变异,从而改变病毒在宿主中的感染和病原性。
4.疫苗失效:许多疫苗的设计是基于特定病毒株,一旦出现新病毒株,可能导致疫苗失效。
病毒基因重排的分子机制病毒基因重排的分子机制非常复杂。
具体来说,基因重排的主要事件包括:断裂的DNA链的反向互补配对,酶切、互换、链合、酶切、修复和再开放。
在这个过程中,许多不同酶和蛋白参与其中。
例如:1.核酸酶:在基因重排过程中,许多核酸酶参与病毒基因组的切割和剪切。
病毒进化过程中的分子机理
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病毒进化过程中的分子机理病毒是一种微生物,其进化和传播方式相对于其他生物体格外特殊。
病毒的分子机理对于了解病毒的进化和传播过程至关重要。
本文将论述病毒进化过程中的分子机理。
1. 病毒的进化方式病毒的进化方式主要有两种:演化进化和跳跃进化。
演化进化是指病毒在流行过程中逐渐积累突变,随着时间的推移而逐渐改变。
跳跃进化则是指病毒通过基因重组,跨越不同物种,以适应新的宿主环境。
2. 病毒的分子机理病毒的分子机理主要包括基因突变和重组。
基因突变是指病毒在繁殖过程中发生随机突变,从而导致病毒株的变异。
病毒的基因组通常是RNA或DNA形式的,而RNA复制机制的问题导致了病毒在基因复制过程中的高错误率,从而使得其更容易出现基因突变。
重组是指病毒基因组中的不同部分重组和重组,生成新的病毒株。
病毒进化过程中的主要机制是重组,即通过多个病毒株的交叉感染,让它们的基因组交换部分信息,形成新的病毒株。
重组是病毒进化的重要途径,因为病毒的基因组本身很小,病毒通常需要借助宿主细胞中的蛋白质和脂质来完成它们的生命周期,而这些宿主蛋白质和脂质可以同时被不同的病毒株使用,从而产生重组。
3. 病毒的进化影响病毒的基因组进化和物种进化相比,速度更快,因为它们的生命周期短、繁殖快,突变率高。
病毒进化的快速性给人类健康带来了很多威胁,例如新型冠状病毒的出现就造成了极大的危害。
病毒进化也会对世界各地的医学和生物技术发展产生影响,因为了解病毒的分子机理可以为制定病毒防控策略提供依据。
例如,了解病毒的基因组结构和复制机制可以为新型疫苗和药物的开发提供线索。
4. 结语研究病毒分子机理是预防和治疗疾病的基础,对研究病毒行为机制和抗病毒药物研发具有重要意义。
病毒的进化速度非常快,这也就要求我们在防控疾病方面必须步步为营,积极采取措施,严格预防措施,提高疾病诊断、监测和防控等方面的能力。
只有这样才能有效减轻传染疾病给全球范围内的人类造成的危害。
盖塔病毒分子进化及其迁徙
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盖塔病毒分子进化及其迁徙李元元;王桂琴;梁国栋;刘红;李晓龙;付士红;高晓艳;雷雯雯;吕志;何英;王环宇【摘要】目的了解世界各地分离盖塔病毒分子进化特征及其时空迁徙.方法用Clustal X1.83、MegaAlign和Gene DOC软件对测定的核苷酸和推测的氨基酸序列进行比较分析,用MEGA 6.0软件绘制系统发生树,采用BEAST v 1.8.1软件包里的Bayesian Stochastic Search Variable Selection(BSSVS)程序进行盖塔病毒的空间动力学分析.结果盖塔病毒E2基因全长均为1 266 nt,编码422 aa,其核苷酸和氨基酸同源性分别为94.5%~100%和96.4%~100%.病毒分子进化分析发现,盖塔病毒不存在蚊虫,马匹和猪等宿主动物和媒介的种属和地域分布差异.生物信息学分析结果显示,盖塔病毒起源于马来西亚,此后依次传播至日本、中国、韩国以及蒙古国和俄罗斯等地.结论自1955年首次分离盖塔病毒至2014年间分离的盖塔病毒E2基因序列较为稳定,未发现病毒基因组之间存在种属及地域分布差异,并且该病毒已经从热带地区传播到欧亚大陆多个国家和地区,因此加强盖塔病毒及人畜动物感染的检测和监测至关重要.%In order to investigate the molecular evolution and spatio-temporal migration of Getah viruses (GETV) isolated around the world,the nucleotide and deduced amino acid sequence of GETVs were analyzed and phylogenetic trees were constructed by using informatics software including ClustalX1.83,MegaAlign,GeneDOC and Mega6.0.The Bayesian Stochastic Search Variable Selection (BSSVS) program in the BEAST v 1.8.1 software package was used to analyze the spatial dynamics of the Getah virus.Results showed that the full-length of Getah virus E2 gene consists of 1 266 nueleotides,encoding 422 amino acids.And the homology of nucleotide and amino acid were 94.5% 100%and 96.4% 100% respectively.The molecular evolution analysis revealed that there were no species and geographical distribution difference existing among GETV host animals (e.g.horses and pigs) and vectors (e.g.mosquitoes).Bioinformatics analysis showed that GETV originated in Malaysia,then it was spread to Japan,China,SouthKorea,Mongolia,Russia,etc.GETV E2 gene was relatively stable since GETV was first isolated in 1955.The differences of species and geographical distribution did not exist among GETV host animals and vectors,and the virus has spread from tropical regions to Eurasiancontinent.Thus,strengthening the detection and monitoring of GETV and its infections in humans and livestock is critical.【期刊名称】《中国人兽共患病学报》【年(卷),期】2017(033)004【总页数】7页(P293-299)【关键词】盖塔病毒;分子进化;时空迁徙【作者】李元元;王桂琴;梁国栋;刘红;李晓龙;付士红;高晓艳;雷雯雯;吕志;何英;王环宇【作者单位】山西医科大学,太原 030001;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;山西医科大学,太原 030001;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京100052;山东理工大学,淄博 255000;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京 100052;中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所/传染病预防控制国家重点实验室,北京100052【正文语种】中文【中图分类】R373盖塔病毒(Getah virus, GETV)于1955 年首次在马来西亚捕获的库蚊标本分离到,命名为Getah virus 其原株型为MM2021[1]。
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分子进化与病毒进化武汉大学基础医学院赵旻本章内容提要1. 进化总论2. 分子进化的模式3. 病毒的起源与进化第一节进化总论❒进化含有连续变化的意思,而这种变化又带有定向的成分,进化即朝一定方向变化的趋势。
❒生物从共同祖先由低级到高级,由简单到复杂逐步分化演变的过程叫进化(evolution)。
一.生物进化的证据1.古生物进化的证据✍化石✍同位素衰变2.比较解剖学证据✍同源器官homologue organ是指具有不同的功能和外部形态,但却有相同的基本结构的器官。
如:蝾螈和鳄的前肢;鸟类的翅和哺乳类的前肢以及人的手臂。
同源器官在构造及发育上的一致性说明这些动物起源于共同的祖先,具有相似的遗传基础。
1肱骨;2尺骨和桡骨;3腕骨和掌骨;4指骨3.胚胎学证据从鱼类、两栖类、爬行类、鸟类到哺乳类和人,它们的早期胚胎很相似,都具有鳃裂和尾。
这说明脊椎动物也具有共同的祖先,它们均来自用鳃呼吸、有尾的水栖动物祖先,而人类则是从有尾的动物发展而来的。
4.免疫学证据根据抗原抗体沉淀反应的强弱程度,确定不同生物之间的亲疏关系。
❆1964年,Linus Pauling提出分子进化理论❆DNA & RNA: 4种碱基;蛋白质分子:20种氨基酸❆发生在分子层面的进化过程:DNA, RNA和蛋白质分子❆基本假设:核苷酸和氨基酸序列中含有生物进化历史的全部信息✍细胞色素C细胞色素C是一个具有104~112个氨基酸的多肽分子,从进化上看,它是很保守的分子。
不同生物的细胞色素C中氨基酸的组成和顺序反映了这些生物之间的亲缘关系。
根据细胞色素C分子中氨基酸顺序的差异,可以得知这一分子的基因核苷酸顺序的差异,依此也同样反映出不同生物之间的亲缘关系。
•在细胞色素c中,根据差异的程度,推算它们在进化过程中分歧的时间。
大概每2千万年,有1%的氨基酸残基发生替换。
在哺乳动物与爬行动物104个氨基酸中,平均有14.3个的差异(占13.7%)。
可算出哺乳类从原始兽形爬行类分歧的时间为2.74亿年,这与古生物学上的资料完全相符;陆生脊椎动物与鱼类的细胞色素c中,平均有18.5个氨基酸(占17.8%)的差异,那么两者分歧的时间应为3.56亿年。
✍ 16S rRNA通过比较真核细胞rRNA的核苷酸顺序和“真细菌”、“古细菌”的rRNA核苷酸顺序,发现它们之间截然不同,表明真核细胞不是来自原核细胞,而是远在原核细胞生成之前,真核细胞就已和原核细胞分开而成独立的一支,即“早真核生物”,它才是现代真核生物的始祖。
(1) Tree of Life: 16S rRNAMitochondrial DNAOut of Africa2.获得性状遗传学说法国拉马克(Lamarck,1744-1829),科学进化论的创始者。
他认为生命是连续的,物种是变化的,环境改变是物种变化的原因。
主要思想:“用进废退” 。
即生物在环境的直接影响下,经常使用的器官逐渐发达,不使用的器官逐渐退化,这种后天获得的性状可以遗传下去。
环境条件的变化决定了变异的方向,因此称作“定向变异”,同时定向变异又是生物对环境的一种适应,即变异=适应,称为“一步适应”。
3.自然选择学说(达尔文主义)✍英国博物学家华莱士(Wallace),1858年提出了生物进化的见解,和达尔文结论如出一辙。
✍英国人达尔文(Charles Darwin),1859年出版了<<物种起源>>一书。
为达尔文主义打下了坚实的基础。
达尔文进化论学说:(1)遗传和变异有遗传物种才能稳定存在;有变异生物界才会绚丽多彩,即世界上没有两个生物个体是完全相同的,并且这种变异是随机产生的,是可遗传的变异。
(2)繁殖过剩各种生物都有极强大的生殖力。
但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。
(3)生存斗争生物存在着繁殖过剩现象,出现了生存斗争。
种内斗争;种间斗争;生物与非生物之间的斗争(4)适者生存生物体普遍存在着遗传和变异,其中有利变异得到保存,对生存不利的变异遭受淘汰,出现适者生存。
变异是随机的,是没有方向的,只有通过定向的选择,才能保存有利变异,以适应环境。
即:变异+选择=适应,称为“二步适应”。
总之,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先种不同了,这样就演变成了新种,即变异的选择和积累则是生命多样性的根源。
第二节分子进化的模式1. 从物种的一些分子特性出发,构建系统发育树,进而了解物种之间的生物系统发生的关系—— tree of life; 物种分类2. 大分子功能与结构的分析:同一家族的大分子,具有相似的三级结构及生化功能,通过序列同源性分析,构建系统发育树,进行相关分析;功能预测3. 进化速率和程度分析:例如,HIV的高突变性;哪些位点易发生突变?分子进化的理论自然选择理论1. 阳性选择(适应性进化,达尔文进化):固定有益的等位基因;保持多态性。
DNA分子显著出现非同义替代,改变编码蛋白质的氨基酸组成,并产生新的功能2. 阴性选择(净化选择):清除有害突变;DNA分子的同义替代显著,较少改变蛋白质的氨基酸组成,其原来的功能高度保守中性理论阳性选择:少有;阴性选择:普遍存在;中性进化:普遍存在;同义替代与非同义替代比例相当,突变不好不坏,不改变或轻微改变蛋白质的功能4 分子钟分子钟(molecular clock)是以某一进化事件作为划分时间的刻度,并以此判定其他进化事件出现的时间。
具体地说,根据不同生物DNA序列、同源蛋白质的氨基酸序列的差异,结合其他资料(如有同位素年龄的化石记录)就可从时间上表示出分子的进化速度。
如果这一速度在相当长的地质时间内是相对恒定的,利用已知的不同生物的同源蛋白质的氨基酸差异,对照已知的有关进化事件发生的具体时间,就可按简单的比例关系估计出其他进化事件发生的时间。
分子进化速率取决于蛋白质或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定时间内的替换率。
每年每个氨基酸置换频率为0.3~5 X 10-9个,是个常数。
两个物种在同一蛋白分子中的氨基酸相异的数目即发生置换的数目,与该两种生物分歧的时间成正比。
不同蛋白质的进化速率很不一样。
例如,每变换1%的氨基酸残基所需的时间:血纤维蛋白肽约是120万年;血红蛋白约610万年;细胞色素c约2000万年。
•血红蛋白、MtDNA 、核DNA 、病毒DNA拥有不同进化速率。
•用MtDNA的基因中的同义置换的频率来计算进化速度要比用核基因快7倍,于是MtDNA便成为测定分子进化速度的更方便更合理的“分针,核DNA则为时针,病毒的进化速度被比喻为分子钟的秒针。
分子模式DNA序列的进化演变氨基酸序列的进化演变密码子进化选择同义与非同义的核苷酸替代DNA 序列的进化1. DNA突变的模式:替代,插入,缺失,倒位2. 核苷酸替代:转换(Transition) & 颠换(Transversion)3. 基因复制:多基因家族的产生以及伪基因的产生A. 单个基因复制–重组或者逆转录B. 染色体片断复制C. 基因组复制❒DNA序列间核苷酸的差异越少,分化时间越短;❒同一祖先序列衍生的两条后裔序列间分化的简单测度就是两条后裔序列不同核苷酸位点的比例。
(1) DNA突变的模式(2) 核苷酸替代:转换& 颠换❒转换:嘌呤被嘌呤替代,或者嘧啶被嘧啶替代❒颠换:嘌呤被嘧啶替代,或者嘧啶被嘌呤替代基因复制:单个基因复制基因复制:染色体片段复制基因复制:基因组复制(2) 同源性分析->功能相似性❒Ortholog (直系同源物):两个基因通过物种形成的事件而产生,或,源于不同物种的最近的共同祖先的两个基因,或者两个物种中的同一基因,一般具有相同的功能❒Paralog (旁系同源物):两个基因在同一物种中,通过至少一次基因复制的事件而产生❒Xenolog (异同源物):由某一个水平基因转移事件而得到的同源序列❒Convergent evolution: 通过不同的进化途径获得相似的功能,或者,功能替代物(3) HIV protease: 高突变性Ka/Ks >> 1, 强的正选择压力,具有很高的可突变性氨基酸序列的进化❒氨基酸序列较核苷酸序列更为保守,对年代跨度大的进化分析大多采用氨基酸序列数据;❒对于编码蛋白质的基因序列对齐排列时可能需要借助氨基酸序列的校正;❒氨基酸置换模型比核苷酸置换模型简单。
密码子偏好及相应分析❒密码子(codon): 在随机或者无自然选择的情况下,各个密码子出现频率将大致相等❒密码子偏好:各个物种中,编码同一氨基酸的不同同义密码子的频率非常不一致❒可能的原因:密码子对应的同功tRNA丰度的不同系统发育分析软件介绍相关软件Phylip软件包介绍❒由华盛顿大学遗传学系开发,免费的系统发育分析软件包。
❒目前最广泛使用的系统发生分析程序,主要包括以下几个程序组:分子序列组,距离矩阵组,基因频率组,离散字符组,进化树绘制组。
❒访问及免费下载地址:/phylip.html❒获得的结果文件中,文本文件outfile3显示如下:❒树文件outtree3.tre用TREEVIEW软件打开显示:第三节病毒的起源与进化提纲❒病毒的基础知识❒病毒的起源病毒或遗传物质从它的前身大分子中独立出来进行自主复制和进化的时候,称为病毒起源。
当病毒获得了决定自身繁殖和命运的遗传信息量时,它就获得了新的分类地位成为独立的遗传元件。
无论是病毒还是类病毒都不具有独立进行生物合成的能力,它们都是细胞的寄生物,因此在进化上病毒的出现不可能早于细胞;病毒能在种间传递核酸序列,因而它在生物进化上起着重要作用。
现今流行的进化顺序观点是:生物大分子→细胞→病毒认为病毒是细胞的演化产物,其主要论据与论点为:①病毒的彻底寄生性;②有些病毒(如腺病毒)的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似。
(癌基因)③病毒可以看做是DNA与蛋白质或RNA与蛋白质形成的复合大分子,与细胞内核蛋白分子有相似之处。
由此推论:病毒可能是细胞在特定条件下“扔出”的一个基因组,或者是具有复制与转录能力的mRNA。
这些游离的基因组,只有回到它们原来的细胞内环境中才能进行复制与转录。
二、病毒的起源一)退化性起源(二)起源于宿主细胞中的RNA和(或)DNA成分(三)起源于具有自主复制功能的原始大分子❒病毒的进化❒病毒与机体相互作用❒常见病毒进化分析☆病毒是高度进化的生物,并且仍在不断地进化,由于病毒的大小和形态对基因组的限制,它们演化成最经济、有效的生命形式之一☆病毒一般只编码从宿主细胞中不能得到的功能,除功能基因外很少浪费基因组序列☆病毒的结构在进化过程中演变得具有双重功能:蛋白质外壳一方面保护病毒在环境中的稳定性,另方面保证病毒进入细胞后能迅速脱掉外壳进行复制☆病毒的分类:①单纯以DNA为遗传物质的病毒②生活不同阶段以DNA和RNA为遗传物质的病毒③单纯以RNA为遗传物质的病毒④朊病毒一般认为它们有着不同的起源和不同的进化.意义❒通过研究现存的病毒,希望了解病毒的起源和进化历程,预示病毒特别是人类病原病毒未来的变异和进化方向。