病毒与亚病毒

其他种类的病毒－昆虫病毒
• 多角体
• 昆虫病毒的种类：
– – – – 核型多角体（NPV) 质型多角体(CPV) 颗粒体病毒(GV) 无包涵体病毒
第三节
亚病毒
真病毒
病毒
亚病毒 （subvirus） 类病毒（viroid） 拟病毒 （virusoid） 朊病毒（prion）
1. 类病毒
1.1 类病毒的发现： 马铃薯纺锤型块茎病（PSTV） 病原
2.1拟病毒的发现，什么是拟病毒？ 1981年在绒毛烟的斑驳病毒中分离到
1）螺旋对称 2）二十面体对称 3）复合对称
1）螺旋对称的烟草花叶病毒（TMV)
这种结构给病毒壳体以杆状或丝状外观。蛋白质亚基有规律地沿着中心轴呈螺 旋排列,进而形成高度有序、对称的稳定结构。核酸位于壳体内侧的螺旋状沟 中,多为单链RNA。该结构以烟草花叶病毒了解得最为清楚。
二十面体对称的腺病毒
3.2 溶原性细菌的特点：
1.可稳定遗传：子代细菌都含有原噬菌体，均具有溶原性。 2.可自发裂解：温和噬菌体的核酸也可从宿主DNA上脱落下来， 恢复原来的状态，进行大量的复制，变成烈性噬菌体，自发裂 解几率10-2～10-5 。 可诱导裂解：用化学、物理方法诱导 3.具有“免疫性”：对同型噬菌体具免疫性，对非同源噬菌体没 有免疫性。 4.可复愈：自然遗失前噬菌体，不发生自发裂解和诱导裂解. 5.溶源转变：由于溶原菌整合了温和噬菌体的核酸而使自己产生 一些新的生理特征。
1.3 PSTV的结构模式图
Fig. Electron microscopic picture of potato spindle tuber viroid (PSTVd) (Courtesy Dr. G. Klotz)
PSTV的结构模式图
1.3 类病毒的复制模式
类病毒的滚环复制模式
2. 拟病毒
前言——5.什么是病毒？
病毒：是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒 只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性 寄生;在离体条件下,它们以无生命的化学大分 子状态存在.
本章的主要内容
1. 病毒的形态构造及化学成分
2. 病毒的繁殖
3. 亚病毒
4. 病毒与实践
第一节 病毒的形态构 造及化学成分
1. 病毒的大小
包涵体（inclusion body）
3.2 病毒的群体形态——噬菌斑
噬菌体所形 成的噬菌斑
噬菌斑的形态与病毒、细菌及培养基的情况有关 空斑：动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成。
3 病 毒 的 群 体 形 态 空 斑 .
3
动物病毒感染 形成的空斑
——
！
肿瘤病毒的感染结果
但如果肿瘤 病毒，细胞不 是被溶解，而 是生长速率大 增，结果，这 些受感染细胞 就堆积起来形 成类似于菌落 的感染病灶。
复合对称的T偶数噬菌体 壳体既有螺旋对称结构, 又有廿面体对称部分。具有复合对称壳 体结构的典型例子是有尾噬菌体。这类噬菌体都无包膜,壳体由 头部和尾部组成。头部通常呈二十面体对称,尾部呈螺旋对称。
大肠杆菌T4噬菌体的结构
如T-偶数噬菌体的头部长约110nm,直径约60nm,为一变形的廿面体结构。头部含有双 链DNA。其尾部结构复杂,由尾管(tail tube)、尾鞘(tail sheath)、颈部(collar)、 基片(base plate)、尾钉(tail pin)和尾丝(tail fiber)5个主要部分组成。(
2.噬菌体效价的测定
• 噬菌体效价：每毫
升试样中所含有的
具有侵染性的噬菌 体粒子数。 • 效价的测定方法： 双层平板法（Two
layer plating
method)
2.1 噬菌体效价的测定及计算方法
1. 将指定之寄主细菌以液体培养法于适当温度下培养， 2. 以1% peptone为稀释液，将噬菌体原液做10倍序列稀释，一般稀 释至107倍即可。 3. 取噬菌体稀释液100 μl 与寄主菌液300 μl均匀混合，静臵15 分钟使其感染。 4. 将上述混合液加入5 ml 冷却至45℃的0.7﹪琼脂培养基中，均匀 混合后立即平铺于已凝固的1.8﹪琼脂培养基上。 5. 将平板臵于适合的温度下，一般培养8~24小时，待溶菌斑产生后 观察并计算其数目。
包括核酸的复制和蛋白质的合成。
早期基因
中期基因
晚期基因
1.4. 成熟或装配
高度有序的装配过程
1 2
3
4
5 T4噬菌体装配过程模式图
5. 裂解（释放）
两种释放形式： A.裂解性释放：
子代噬菌体成熟后，在脂肪酶和溶菌 酶的作用下，细胞裂解，子代噬菌 体释放（release）。 什么是裂解量？
B.出芽性释放：
前言——3.病毒的分类
• 真病毒
噬菌体（原核生物如细菌、放 线菌，噬蓝绿藻体，支原体噬 菌体） 真菌病毒 植物病毒 昆虫病毒 动物病毒 类病毒（viroid） 拟病毒 （virusoid） 朊病毒（prion）
• 亚病毒
前言——4.病毒的基本特点
个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多 样，有球状、杆状、复杂形态。 无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个 病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形 式存在。 生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全， 离开活体后无生命特征。以毒粒形式存在。 病毒以复制的方式增殖。 对一般抗生素不敏感，对干扰素敏感。
目前已经鉴定的类病毒种类有20多个， 均在植物中发现。

PSTV
结构特点：为单链闭合环状的RNA分子， 棒状结构，通常含有246～375个核苷酸。

类病毒RNA不编码任何蛋白质
1.2 类病毒引起的病害
Fig. Symptoms of viroid diseases: A: potato spindle tuber on tomato, B: avocado sun blotch, C: chrysanthemum stunt, D chrysanthemum chlorotic mottle
----这种结构给病毒壳体近球形外观。高分辨率电镜观察及其X射线衍射图分析表明,该 种病毒壳体均为二十面体对称结构。蛋白质亚基围绕具立体对称的正二十面体的角或边 排列,进而形成1个封闭的蛋白质鞘。廿面体是具有20个三角形面,30条边和12个顶的多面 体。1个正廿面体的三角形面均为等边三角形,并且有5次、3次和2次对称轴。在廿面体的 顶上,5个亚基聚集形成电镜下可见的五聚体。廿面 体所有的12个五邻体顶仍保留,但另 有六聚体在基本三角面上形成,由于每个六聚体分别与6个壳粒相邻,故常称作六邻体 (hexon)。腺病毒Ⅴ型具12个五邻体,240个六邻体;
具有一定的大小、形状和密度
差速离心 梯度离心
（超速离心）
5. 病毒的形态构造
5.1 典型病毒粒的构造
病 毒 核衣壳（基本构造） 核酸：由DNA或RNA构成 衣壳：由许多蛋白质亚基构成
包膜（非基本结构）： 刺突（非基本结构）
腺病毒
疱疹病毒
流感病毒
腺病毒
疱疹病毒
流感病毒
裸病毒
包膜病毒
5.2 病毒粒的对称体制：
1、烈性噬菌体的繁殖
烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段： 即吸附、侵入、增殖、装配和释放
1.1 吸附
病毒吸附蛋白，细胞受体
吸附是特异性的，
吸附数量：最大吸附 量250-360
1.2. 侵入
尾管端携带的少量溶 菌酶水解肽聚糖，使细 胞壁产生一小孔，注入 核酸，而蛋白质外壳则 留在细胞的外面。
1.3. 增殖
自发或诱导 λ噬菌体裂解性循环与溶源性循环的相互关系
温和噬菌体向烈解性循环的转变
普通噬菌斑
溶源菌及其独特的噬菌斑
其他种类的病毒－植物病毒
叶片黄化
枯斑 植株矮化
植物病毒大多是含单链RNA的病毒。按粒子形态分为3种类型:杆状、 线状或近球形的多面体。有些植物病毒也具有包膜。植物病毒和 其它病毒一样是严格寄生生物,但它们的专化性不强 。 感染途径？感染后症状？
如同对细菌计数一样，形成的噬菌斑也可用于对 噬菌体的数目进行估算。
4.2、病毒的培养
实验动物
动物病毒
鸡胚 多种细胞培养
4.3、 病毒纯化
病毒是有感染性的生物体 标准 纯化的病毒制备物应保持其感染性 病毒具有化学大分子的属性
纯化的病毒制备物的理化性质应具有均一性 主要化学组成为蛋白质
方法
（盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、凝胶层析、离子交换等）
3. 病毒的群体形态
可以分为两个大类： 1）光镜可以观察到：包涵体（动植物细胞， inclusion body） 2）肉眼可见：噬菌斑（细菌plaque） 空斑 （动物细胞plaque） 枯斑 （植物叶片lesion）
3.1 病毒的群体形态——包涵体
包涵体的存在位臵： 多数为 细胞质中如天花病毒 少数为 细胞核中如疱疹病毒 包涵体的特殊名称： 顾氏小体-天花 内基小体－狂犬 X小体－TMV 多角体-昆虫
第二节 病毒的繁殖
！以大肠杆菌T4噬菌体为例
噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本成 分的合成和装配，即首先将各个部件合成出来， 然后装配，所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。 根据噬菌体与宿主的关系： 1.烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主细 胞裂解的噬菌体. 2.温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：噬菌体感染细 胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核DNA上， 并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在 一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。
有包膜的病毒通过出芽 或者分泌的方式从细胞 中释放。病毒可以从细 胞膜、核膜或内质网膜 中获得包膜。
核衣壳附着于膜的 内侧，和膜一起挤出。
烈性噬菌体复制的过程
！1.6.一步生长
通常情况下，一个噬菌 体通过上述五个过程能合 成100——300个噬菌体。 烈性噬菌体的这种生长繁 殖方式也称为一步生长。 在固体培养基表面可见 噬菌斑。 在液体培养基中可见培 养物被溶解，培养基变清. 裂解量
第三章
病毒与亚病毒
前言——1.病毒的记载历史
• 人类记载最早的病毒病－天花
中国：北宋时期 欧洲：18世纪 防止天花：牛痘（英国乡村医生詹纳）
• 脊髓灰质炎病毒病－古埃及
前言——2.病毒的发现




德国的A．Mayer发现烟草花叶病并证实其具有传染性； 俄国植物病理学家D．Ivanowski对烟草花叶病病原进行 研究，认为它是由一种极小的“细菌”引起的； 病毒概念的提出：1898荷兰人M．W．Beijerinck 1935年美国人Stanley和Bawden揭示了烟草花叶病毒的化 学本质 1940年德国的Kausche等首次在电镜下观察到烟草花叶病 毒的杆状外形。
不同的病毒大小差别很 大，最小的如植物的双 粒病毒（geminivirus） 直径仅为18～20nm，最 大如动物的痘病毒（pox Virus）大小可达300~450 *170~260nm.
2. 形态各异的病毒
脊髓灰质炎病毒
烟草花叶病毒
P2噬菌体
T2噬菌体
形态各异的病毒
腺病毒
疱疹病毒
流感病毒
形态各异的病毒
3.4 病毒的群体形态——枯斑
枯斑 （lesion）
！病毒的群体形态有助于对病毒的分离、 纯化、鉴别和计数等许多实际工作
4、病毒的培养和纯化
4.1、病毒的培养
培养液
细菌培养液变清亮
噬菌体
细菌培养物
营养琼脂平板
细菌平板成为残迹平板
若是噬菌体标本经过适当稀释再接种细菌平板，经过一定时间
培养，在细菌菌苔上可形成圆形局部透明区域，噬斑(plague)
2.2 一步生长曲线
定量描述烈性噬菌体（病 毒）繁殖规律的实验曲线， 20000 以培养时间为横坐标,以噬 菌体（病毒）效价为纵坐 标称为一步生长曲线 可分 以下阶段：潜伏期，裂解 期，稳定期
100
潜伏期
裂解期
3、温ห้องสมุดไป่ตู้噬菌体与溶源性细菌
3.1 基本概念
1.温和噬菌体：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合 （附着）到宿主的核基因组上，并且可以随宿主 DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引 起寄主细胞裂解的噬菌体。 2.原噬菌体（或前噬菌体）： 即整合在宿主核基 因组上的噬菌体的核酸。 3.溶原性细菌：指在核染色体上整合有原噬菌体的 细菌。一般可进行正常生长繁殖,而不被裂解。
其他种类的病毒－动物病毒
动物病毒入侵 的三种方式： 1. 裸病毒直接侵入 2. 包膜病毒以融合 方式进入 3. 有包膜的病毒以 胞吞方式进入
SARS病毒
流感病毒
动物病毒的繁殖过程 （HSV,herpes simplex virus，单纯疱疹病毒）
– – – – 病毒结构 病毒入侵 病毒的复制与包装 病毒释放