第四章 病毒基因组
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病毒核酸大多数顺序都用来编码蛋白质。
如φX174DNA中不翻译的部分只占217/5375
RNA-pol结合位点 转录终止信号 核糖体结合位点等
（五）相关基因丛集
▪ 病毒基因组DNA序列中功能上相关的蛋白 质的基因或rRNA的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。
单链RNA
负链RNA病毒
正链RNA病毒
负链RNA病毒
逆转录病毒
逆转录病毒—— 一类含有逆转录酶的单股正链RNA病毒 逆转录病毒的共同特性—— 1、球形，有包膜，80~120 nm 2、基因组：单股RNA二聚体，核心有逆转录酶 3、复制通过DNA中间体，能与宿主细胞DNA整合
5′端
含有基因表 达调控序列 （真核生物 的启动子和 增强子）
➢病毒颗粒分空心和实心两种状态；氯化铯浮力密 度为1.39-1.42，病毒耐热、耐酸、耐乙醚
➢繁殖及繁殖方式：是专性活细胞内寄生物；它
不可单独进行繁殖，必须在活细胞内才可。
DNA病毒基因组特点：
1）DNA病毒基因组以双链DNA为多数，可 以是环状也可是线状。 2）线形DNA分子末端多含有反向重复序列。 3）真核DNA病毒在宿主细胞核内复制。 4）DNA病毒一般较RNA病毒大，生活周期 复杂。
病毒，西班牙流感病毒，甲型H1N1流感病 毒，禽流感病毒，
RNA病毒的特点：
1）RNA病毒多数为单链，少数也可以呈 双链； 2）RNA基因组的遗传信息一般在一条链 上； 3）RNA病毒的变异率很高 4）RNA病毒的复制和转录常独立于宿主 细胞核
RNA病毒基因组
RNA病毒 基因组
双链RNA
正链RNA病毒
▪ 反转录病毒 基因组有两个拷贝。
（八）分段基因组
➢概念：指病毒基因组由几条不同的核酸分子组成 ，多见于RNA病毒。如流感病毒有8条RNA分子，每 条都含有编码蛋白质的信息。 ➢含分段基因组的病毒具有以下三个特点： （1）侵染效率低 （2）具有较高的重组率 （3）容易产生变异
非洲猪瘟病毒科
痘病毒科 多瘤病毒科
突出特点： 对外界因素具有强大的抵抗力；病
毒对氯仿、乙醚以及热(56℃ 30分钟 )和酸（pH3.0，60分钟）均稳定。
圆环病毒科
一般特性：
1、是目前已知的最小病毒：球状，直径：PCV及PBFDV— 17nm、CAV—22nm。 2、单股环状单链DNA，1.7～2.3kb（PCV 1759bp、PBFDV 1993bp、CAV 2319bp）。 3、20面体对称核衣壳。 4、细胞核内复制。 5、抵抗力很强， 60 ℃ 30min、pH3～9 稳定
AUG
完全重叠
B
AUG
UAA
UAA A
5′--AUGGCCCUAUGUCAAAAUAATAGC·········UAA--3′
部分重叠
A
只有一个
A
碱基重叠
B
K
UAAUG
B
▪ 重叠基因尽管其重叠部分的DNA结构 相同，但由于将mRNA翻译成蛋白质 时的读框不一样，所以产生的蛋白质 分子并不相同。
（四）编码区>非编码区（95%/5%）
基因组
形状
乳头瘤病毒 腺病毒 脊髓灰质炎病毒 呼肠孤病毒
DNA DNA RNA RNA
双链闭环 双链线状 单链 双链
•大多数DNA病毒基因组都是双链分子 •大多数RNA病毒基因组都是单链分子
（三）重叠基因
指两个或两个以上基因的ORF共有一段DNA 序列，即某段DNA序列成为两个或两个以上 基因共有的组成部分，参与编码2-3种蛋白 质。 ➢重叠基因有以下几种情况：
虹彩病毒科
嗜肝病毒科
疱疹病毒科 乳头瘤病毒科 腺病毒科
细小病毒科 圆环病毒科
呼肠孤病毒科
正粘病毒科 砂粒病毒科 布尼病毒科
反录病毒科
副粘病毒科
弹状病毒科
波纳病毒科
wk.baidu.com
双RNA病毒科
丝状病毒科 嵌杯病毒科 星状病毒科
微RNA病毒科
冠状病毒科
动脉炎病毒科 披膜病毒科
黄病毒科
DNA病毒基因组
➢ 广泛存在于人、脊椎动物、昆虫体内以及多 种传代细胞系中，每种病毒只能感染一种动 物（个别例外），仅少数致病。
3′端 具有转录 终止作用
作用
LTR是（cDNA）前病毒整合到宿主染色体 DNA的结构。
对整合后的转录均起着重要作用
依赖RNA的 DNA聚合酶
核糖核酸酶 H活力
依赖DNA的 DNA聚合酶
DNA病毒的复制与转录
➢DNA病毒的复制：主要是在细胞核内进 行，利用细胞核内的复制酶。病毒复 制取决于病毒基因组的大小及编码病 毒蛋白质的能力
➢DNA病毒转录：在细胞核内
RNA病毒基因组
➢RNA病毒的遗传物质是RNA ➢繁殖：它不可单独进行繁殖吗，必须在活
细胞内才可进行 ➢举例：艾滋病病毒，烟草花叶病毒，SARS
指病毒基因组双链DNA分子两端具 有能够互补的单链DNA部分。
双股环状DNA病毒
➢多瘤病毒科 (Polyomaviridae) ➢乳头瘤病毒科 (Papillomaviridae)
单链DNA病毒
细小病毒科
一般特性： 1、直径18～26nm 2、单分子单股线状DNA， 约5.2kb 3、20面体对称的核衣壳 4、无囊膜； 5、细胞核内繁殖。
第四章 病毒基因组
病毒是一类个体微小，结构简单，只含单
一核酸（DAN/RNA），严格细胞内寄生并 能自我复制的非细胞生物。
形态
球型 子弹型 砖型 杆型 蝌蚪型
金黄色葡萄球菌
立克次体 衣原体
噬菌体 腺病毒
脊髓灰质炎病毒
流感病毒 乙脑病毒 痘苗病毒
病毒的结构
裸露病毒
包膜病毒
病毒体结构模式图
包膜子粒
▪ 可被一起转录成为含有多个mRNA的分子 ，称为多顺反子mRNA，然后再加工成各 种蛋白质的模板mRNA。
（六）连续的和不连续的基因
病毒基因结构特征往往与其宿主细胞 基因结构相似。 ➢原核病毒基因是连续的，没有内含子； ➢真核病毒基因是不连续的，有内含子。
（七）基因组是单倍体
▪ 除了反转录病毒以外，一切病毒基因组都 是单倍体，每个基因在病毒颗粒中只出现 一次。
包
膜
壳
粒
衣
壳
包膜病毒 核衣壳
核酸
病毒的结构
核酸
核衣壳
（基本结构）
病
衣壳
毒
包膜
（非基本结构）
基因组
病毒基因组的结构和功能特征
Feature of structure and function about irogenome
（一）病毒基因组的大小相差很大
➢基因组大小在不同病毒中差异较大
➢与细菌或真核细胞相比，病毒基因组很小
基因组大小
编码蛋白质
乙肝病毒
3.2kb
6种
痘病毒*
300kb
几百种
*不仅编码病毒复制所需的酶类，还编码核苷酸代谢 的酶类，所以对宿主的依赖性小
（二）病病毒毒的基组因成组成的分核酸类型
病毒核酸与所有的原核、真核生物的核
酸比较，最为突出的特点是每种病毒颗粒
只含1种核酸，据此，将病毒分为DNA病毒
和RNA病毒。
双股线状DNA病毒
➢痘病毒科 (Poxviridae) ➢疱疹病毒科 (Herpesviridae) ➢腺病毒科 (Adenoviridae)
末端反向重复序列
inverted terminal repeat,ITR 病毒基因组两端的反向互补重复序列
TAGCA ATCGT
TGCTA ACGAT
临床分类 黏性末端
如φX174DNA中不翻译的部分只占217/5375
RNA-pol结合位点 转录终止信号 核糖体结合位点等
（五）相关基因丛集
▪ 病毒基因组DNA序列中功能上相关的蛋白 质的基因或rRNA的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。
单链RNA
负链RNA病毒
正链RNA病毒
负链RNA病毒
逆转录病毒
逆转录病毒—— 一类含有逆转录酶的单股正链RNA病毒 逆转录病毒的共同特性—— 1、球形，有包膜，80~120 nm 2、基因组：单股RNA二聚体，核心有逆转录酶 3、复制通过DNA中间体，能与宿主细胞DNA整合
5′端
含有基因表 达调控序列 （真核生物 的启动子和 增强子）
➢病毒颗粒分空心和实心两种状态；氯化铯浮力密 度为1.39-1.42，病毒耐热、耐酸、耐乙醚
➢繁殖及繁殖方式：是专性活细胞内寄生物；它
不可单独进行繁殖，必须在活细胞内才可。
DNA病毒基因组特点：
1）DNA病毒基因组以双链DNA为多数，可 以是环状也可是线状。 2）线形DNA分子末端多含有反向重复序列。 3）真核DNA病毒在宿主细胞核内复制。 4）DNA病毒一般较RNA病毒大，生活周期 复杂。
病毒，西班牙流感病毒，甲型H1N1流感病 毒，禽流感病毒，
RNA病毒的特点：
1）RNA病毒多数为单链，少数也可以呈 双链； 2）RNA基因组的遗传信息一般在一条链 上； 3）RNA病毒的变异率很高 4）RNA病毒的复制和转录常独立于宿主 细胞核
RNA病毒基因组
RNA病毒 基因组
双链RNA
正链RNA病毒
▪ 反转录病毒 基因组有两个拷贝。
（八）分段基因组
➢概念：指病毒基因组由几条不同的核酸分子组成 ，多见于RNA病毒。如流感病毒有8条RNA分子，每 条都含有编码蛋白质的信息。 ➢含分段基因组的病毒具有以下三个特点： （1）侵染效率低 （2）具有较高的重组率 （3）容易产生变异
非洲猪瘟病毒科
痘病毒科 多瘤病毒科
突出特点： 对外界因素具有强大的抵抗力；病
毒对氯仿、乙醚以及热(56℃ 30分钟 )和酸（pH3.0，60分钟）均稳定。
圆环病毒科
一般特性：
1、是目前已知的最小病毒：球状，直径：PCV及PBFDV— 17nm、CAV—22nm。 2、单股环状单链DNA，1.7～2.3kb（PCV 1759bp、PBFDV 1993bp、CAV 2319bp）。 3、20面体对称核衣壳。 4、细胞核内复制。 5、抵抗力很强， 60 ℃ 30min、pH3～9 稳定
AUG
完全重叠
B
AUG
UAA
UAA A
5′--AUGGCCCUAUGUCAAAAUAATAGC·········UAA--3′
部分重叠
A
只有一个
A
碱基重叠
B
K
UAAUG
B
▪ 重叠基因尽管其重叠部分的DNA结构 相同，但由于将mRNA翻译成蛋白质 时的读框不一样，所以产生的蛋白质 分子并不相同。
（四）编码区>非编码区（95%/5%）
基因组
形状
乳头瘤病毒 腺病毒 脊髓灰质炎病毒 呼肠孤病毒
DNA DNA RNA RNA
双链闭环 双链线状 单链 双链
•大多数DNA病毒基因组都是双链分子 •大多数RNA病毒基因组都是单链分子
（三）重叠基因
指两个或两个以上基因的ORF共有一段DNA 序列，即某段DNA序列成为两个或两个以上 基因共有的组成部分，参与编码2-3种蛋白 质。 ➢重叠基因有以下几种情况：
虹彩病毒科
嗜肝病毒科
疱疹病毒科 乳头瘤病毒科 腺病毒科
细小病毒科 圆环病毒科
呼肠孤病毒科
正粘病毒科 砂粒病毒科 布尼病毒科
反录病毒科
副粘病毒科
弹状病毒科
波纳病毒科
wk.baidu.com
双RNA病毒科
丝状病毒科 嵌杯病毒科 星状病毒科
微RNA病毒科
冠状病毒科
动脉炎病毒科 披膜病毒科
黄病毒科
DNA病毒基因组
➢ 广泛存在于人、脊椎动物、昆虫体内以及多 种传代细胞系中，每种病毒只能感染一种动 物（个别例外），仅少数致病。
3′端 具有转录 终止作用
作用
LTR是（cDNA）前病毒整合到宿主染色体 DNA的结构。
对整合后的转录均起着重要作用
依赖RNA的 DNA聚合酶
核糖核酸酶 H活力
依赖DNA的 DNA聚合酶
DNA病毒的复制与转录
➢DNA病毒的复制：主要是在细胞核内进 行，利用细胞核内的复制酶。病毒复 制取决于病毒基因组的大小及编码病 毒蛋白质的能力
➢DNA病毒转录：在细胞核内
RNA病毒基因组
➢RNA病毒的遗传物质是RNA ➢繁殖：它不可单独进行繁殖吗，必须在活
细胞内才可进行 ➢举例：艾滋病病毒，烟草花叶病毒，SARS
指病毒基因组双链DNA分子两端具 有能够互补的单链DNA部分。
双股环状DNA病毒
➢多瘤病毒科 (Polyomaviridae) ➢乳头瘤病毒科 (Papillomaviridae)
单链DNA病毒
细小病毒科
一般特性： 1、直径18～26nm 2、单分子单股线状DNA， 约5.2kb 3、20面体对称的核衣壳 4、无囊膜； 5、细胞核内繁殖。
第四章 病毒基因组
病毒是一类个体微小，结构简单，只含单
一核酸（DAN/RNA），严格细胞内寄生并 能自我复制的非细胞生物。
形态
球型 子弹型 砖型 杆型 蝌蚪型
金黄色葡萄球菌
立克次体 衣原体
噬菌体 腺病毒
脊髓灰质炎病毒
流感病毒 乙脑病毒 痘苗病毒
病毒的结构
裸露病毒
包膜病毒
病毒体结构模式图
包膜子粒
▪ 可被一起转录成为含有多个mRNA的分子 ，称为多顺反子mRNA，然后再加工成各 种蛋白质的模板mRNA。
（六）连续的和不连续的基因
病毒基因结构特征往往与其宿主细胞 基因结构相似。 ➢原核病毒基因是连续的，没有内含子； ➢真核病毒基因是不连续的，有内含子。
（七）基因组是单倍体
▪ 除了反转录病毒以外，一切病毒基因组都 是单倍体，每个基因在病毒颗粒中只出现 一次。
包
膜
壳
粒
衣
壳
包膜病毒 核衣壳
核酸
病毒的结构
核酸
核衣壳
（基本结构）
病
衣壳
毒
包膜
（非基本结构）
基因组
病毒基因组的结构和功能特征
Feature of structure and function about irogenome
（一）病毒基因组的大小相差很大
➢基因组大小在不同病毒中差异较大
➢与细菌或真核细胞相比，病毒基因组很小
基因组大小
编码蛋白质
乙肝病毒
3.2kb
6种
痘病毒*
300kb
几百种
*不仅编码病毒复制所需的酶类，还编码核苷酸代谢 的酶类，所以对宿主的依赖性小
（二）病病毒毒的基组因成组成的分核酸类型
病毒核酸与所有的原核、真核生物的核
酸比较，最为突出的特点是每种病毒颗粒
只含1种核酸，据此，将病毒分为DNA病毒
和RNA病毒。
双股线状DNA病毒
➢痘病毒科 (Poxviridae) ➢疱疹病毒科 (Herpesviridae) ➢腺病毒科 (Adenoviridae)
末端反向重复序列
inverted terminal repeat,ITR 病毒基因组两端的反向互补重复序列
TAGCA ATCGT
TGCTA ACGAT
临床分类 黏性末端