病毒的基本性状

壳粒(capsomere)
包膜病毒
核衣壳(nuleocapsid) 包膜 (envelope):
脂质双层（宿主细胞） 刺突(spike)
病毒的结构模式图
（一）病毒的核心
核酸
dsDNA ssDNA dsRNA ssRNA(+ss\-ss）
功能
主导病毒复制 决定病毒特性 具有感染性
—异常增殖，不能形成病毒体。 ▪ 顿挫感染 ▪ 缺陷病毒
二、病毒的异常增殖
➢ 顿挫感染(abortive infection)：
▪ 概念：细胞不能为病毒提供复制必需的物质而 病毒不能合成/能合成病毒，但不能组装、释放有 感染性的病毒颗粒。 ▪ 细胞称为：非容纳细胞。
➢ 缺陷病毒（defective virus）：
DNA+
整合酶 细胞染色体
转录RNA
前病毒
↙↘
拼接成 mRNA 修饰成子代病毒RNA
病毒结构蛋白
子代病毒
步骤五 组装、成熟与释放
组装过程：
裸病毒：衣壳＋病毒核酸 → 核衣壳 包膜病毒：核衣壳＋包膜 → 病毒体
组装方式：
以核酸为支架，壳粒按对称方式排列。 先形成20面体衣壳，核酸进入，形成核衣壳。
释放过程：
出芽释放、溶细胞性释放、其他。
- 出芽释放： 包膜病毒，不直接破坏宿主细胞。
VZV出芽穿过核膜获得包膜
流感病毒出芽释放
0.1μm
HIV病毒出芽释放
—溶细胞性释放：
裸病毒 宿主细胞损伤、崩解。
—其他方式
如CMV，通过细胞间桥或细胞融合传播。
复制的完整过程
病毒感染细胞后的结局
—正常增殖，产生病毒体。
▪概念：病毒的基因不完整/基因位点发生改变， 核酸和蛋白合成受阻/失调，导致不能复制出完整 的子代病毒颗粒。
▪ 与辅助病毒共感染/培养
正常增殖
▪ 缺陷性干扰颗粒(defective interfering particles, DIP) -发挥干扰作用的缺陷病毒
三、病毒的干扰现象
概念：两种病毒感染同一细胞，可发生一种病毒抑 制另一种病毒增殖的现象。
表型改变：如病毒空斑大小、病毒颗粒形态、 抗原性、宿主范围、营养要求、细胞病变以 及致病性的改变等 静默突变（silent mutation）：未引起表型 改变
常见的有意义的突变株
条件致死性突变株（conditional-lethal mutant）
定义：只能在某种条件下增殖，而在另一种条件下 不能增殖 举例：如温度敏感突变株（ts突变株） 28～35℃（允许） 36～40℃（不允许） 如：脊髓灰质炎疫苗
（四）基质蛋白
存在：衣壳与包膜之间。
功能：跨膜和锚定（连接衣壳和包膜蛋白）。
病毒的化学组成与功能
病毒核酸： DNA 或 RNA，单/双链， 线状或环状（闭环或缺口）。
功能：病毒生命的物质基础，病毒感染的启动者。
病毒蛋白质：病毒基因组编码，具有病毒的特异性。
结构蛋白（structure protein） 包括衣壳、包膜和基质蛋白。 保护病毒核酸。 参与病毒的感染过程。 衣壳蛋白、包膜蛋白具有良好的抗原性。
代后会恢复 类型：
互补作用（complementation） 定义：一般情况下，某些病毒不能在细胞培养中产生 子代病毒，但当用不同毒株混合感染时，通过两种病 毒基因产物之间相互作用则有感染性子代病毒产生， 称此现象为互补作用。 发生方式：两个缺陷病毒之间或在正常和缺陷病毒之 间。
表型混合和表型交换
（二）病毒的衣壳—蛋白质
功能：
保护核酸 吸附 免疫原性
壳粒的排列：
20面体对称型 螺旋对称 复合对称型
20面体对称型 (e.g. adenovirus)
螺旋对称型 ( e.g. tobacco mosaic virus)
复合对称型 (e.g. bacteriophage )
- ssRNA→子代病毒 (+ssRNA)
-ssRNA病毒：自身携带病毒RNA 聚合酶 -ssRNA→+ssRNA(mRNA)→子代-ssRNA ↘子代病毒蛋白
HBV的生物合成
逆转录病毒的生物合成
逆转录酶
病毒 RNA+（模板）
cDNA-
RNA:DNA杂交体
RNA酶H 水解亲代RNA
DNA-
合成
dsDNA
引起细胞恶性转化或病毒基因组发生变异
二、基因重组与重配 基因重组（gene recombination）
定义：当二种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细胞时， 它们的遗传物质发生交换，产生具有两个亲代特征的子代病 毒，并能继续增殖，称为基因重组。
本质：病毒核酸分子断裂、交叉连接，引起核酸分子内部重 新排列。
微生物的大小比较
形态：
球形 杆状 子弹状 砖块状 蝌蚪状
A. 脊髓灰质炎病毒 B. 猴多瘤病毒40 C. 水疱性口炎病毒 D. 流感病毒 E. 腺病毒 F. 埃博拉病毒
几种病毒电镜图
二、病毒的结构和化学组成
裸病毒（核衣壳 nuleocapsid）
核心(core)—核酸(DNA/RNA) 衣壳(capsid)—蛋白质
病毒突变体/突变株（mutant）
与原来的野毒株相比，病毒株的表型改变，已 清楚其变异的遗传学基础。
一、病毒的基因组
第一： 仅含有一种类型，DNA或RNA 病毒核酸具有多样性：线型/环型 分/不分节段
单链/双链
第二： 基因中外显子之间有重叠 含有内含子
第三： 部分病毒可以整合到细胞基因组上，如疱疹病 毒、反转录病毒等
三、基因突变
定义：基因组中核酸碱基顺序上的化学变化，可以 是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的 缺失或易位。非由于他种病毒或生物体的介入所引 起的病毒核酸基因组的遗传型变异。
类型：
自然突变： 10-6～10-8 诱导突变：物理、化学因素，如温度、射线、 5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐等
突变结果：
第四章 病毒的基本性状
天津医科大学 汤华
什么是病毒？
是一种体积微小，结构简单，只含有一种 核酸（DNA或RNA），以复制方式繁殖、严格 活细胞内寄生的非细胞型微生物。
主要特点
非细胞型微生物。 体积微小（nm），能通过除菌滤器，需要借助电子显
微镜才能观察到。 遗传物质只含一种核酸（DNA或RNA）。 严格活细胞内寄生，依靠细胞提供能量、原料物质以
及大分子合成机制才能完成病毒的生命活动。 以复制方式进行繁殖—称增殖。 对常用的抗生素不敏感，但对干扰素敏感。
第一节
病毒的形态、结构 与化学组成
在自然界中存在方式：
病毒基因形式:细胞内,以分子状态存在。 病毒体(virion）:完整的、成熟的病毒颗粒,是细
胞外的结构形式，具有典型的形态结构，并有感 染性。
步骤三 脱壳
▪ 释放核酸 ▪ 宿主细胞溶酶体酶水解病毒衣壳蛋白
步骤四：生物合成
病毒核酸合成 病毒蛋白质合成
早期蛋白质合成 晚期蛋白质合成
隐蔽期:
病毒脱壳释放核酸后，病毒的核酸介导合成子 代病毒的各种成分，这个阶段用电镜或血清学的方 法均检测不到病毒体,这个时期是病毒代谢最活跃 的阶段，隐蔽期的实质是病毒基因组控制下进行病 毒核酸和蛋白质的合成阶段，此时宿主细胞的正常 代谢往往被抑制或改变。
方式： 两种活病毒之间：如流感病毒 活病毒与灭活病毒之间：（交叉复活，cross reactivation） 两种灭活病毒之间：（多重复活，multiple reactivation） 如紫外线照射后
重配
（reassortment）：
定义: 在分节段的RNA病毒
基因组之间（如流感病毒、 轮状病毒等），两个病毒 株可通过基因片段的交换 使子代基因组发生突变， 这种过程被称之为重配。
dsDNAV的生物合成
dsDNA病毒 宿主RNA聚合酶 转录 早期mRNA
半保留复制
DNA聚合酶等
翻译
早期蛋白质（酶）
转录、翻译
（抗病毒药物作用的“靶”）
子代病毒DNA
晚期蛋白质(结构蛋白)
成熟子代
ssRNA病毒的生物合成
+ssRNA病毒：
核糖体
+ssRNA = mRNA
病毒结构蛋白
←病毒非结构蛋白（RNA聚合酶）
活保存应快速低温冷冻。
pH： 6～8稳定，保存可用，50%甘
油缓冲盐水。
射线：X射线、γ射线、紫外线。
-196℃
二、化学因素对病毒的影响
脂溶剂
乙醚、氯仿等
无包膜病毒对其抵抗，有包膜病毒敏感 （乙醚灭 活试验）
酚类 蛋白变性剂，可用来做病毒的消毒剂。
氧化剂
其他
干扰素：对病毒有抑制作用
病毒的宿主范围
感染所有的生物细胞。
具有宿主特异性。
据感染宿主将病毒分为
动物病毒。 植物病毒。 噬菌体。
一、病毒的大小与形态
大小：
直径:20～300nm 电镜下观察
1.葡萄球菌
2.立克次体 3.衣原体 4.痘病毒 5.大肠埃希菌噬菌体 6.流感病毒 7.腺病毒 8.乙脑病毒 9.脊髓灰质炎病毒
非结构蛋白（non-structure protein, NS） 病毒编码的酶类和特殊功能的蛋白，如蛋白水解酶、DNA合成酶、逆 转录酶等。
脂类和糖：
主要存在于包膜病毒的包膜上，大部分来自于宿主细胞膜。
第二节 病毒的增殖
➢自我复制（self replication）
以病毒核酸分子为模板进行复制的方式。