病毒分子生物学课件

从核酸结构上看，有的是单链核酸，有的是双链核酸，有的是线状，有 的是环状。
相对于能独立生活的微生物来说，病毒的基因组非常简单。完整的病毒 颗粒包括外壳蛋白和内部的基因组DNA或RNA。外壳蛋白（或被膜）的功能 是识别和侵袭特定的宿主细胞并保护病毒基因组不受核酸酶的破坏。
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1.2 病毒基因组的复制和表达调控
总之，大约15%的恶性肿瘤与病毒有关，因此研究肿瘤的病毒病因具有十分重要的意义。
Kaposi's肉瘤肉瘤（KS）又称多发性特发性出血性
肉瘤，临床特点：以皮肤特发性，多发性，色素性肉瘤，
在四肢多发的大小不同的结节。可分为四型：慢性或经
典型；非洲地方型；医源性免疫抑制型；艾滋病相关型。
目前认为新型人类疱疹病毒（HHV-8）可能是所有亚型的
DNA病毒很少，目前知道的有腺病毒，乙肝病毒，T2噬菌体，天花病 毒，花椰菜花叶病毒等。
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1、腺病毒
1953年，Rowe等人从外科手术摘除的儿童腺体中分离到一种致病因子， 可以使培养的细胞发生慢性进行性病变，称之为腺体退化因子，后来证明这 种致病因子是病毒，1956年，Enders等建议命名为腺病毒。
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腺病毒的毒粒结构
腺病毒是一种没有包膜的直径为70～90nm的颗粒，由252个壳粒呈二十 面体排列构成。每个壳粒的直径为7～9nm。衣壳里是线状双链DNA分子，约 含4.7kb，两端各有长约100bp的反向重复序列。由于每条DNA链的5'端同相 对分子质量为55X103 Da的蛋白质分子共价结合，可以出现双链DNA的环状 结构。
腺病毒分布十分广泛， 从各种胎生哺乳动物、鸟类和两栖类动物中都已 分离到。
腺病毒能引起呼吸系统，消化系统，泌尿系统等多个系统的感染。腺病 毒感染细胞后可关闭宿主细胞某些基因的表达，大量合成病毒蛋白质，致使 细胞的功能失常。
患者和隐性感染者是腺病毒感染的主要传染源，主要通过呼吸道飞沫近 距离传播，在相对密闭，通风不畅的场所容易发生传播。
由于基因工程疫苗具有安全性好、产量高、成本低，以及良好的免疫原性，它必将成为传统疫苗的 有效替代疫苗。
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二、DNA病毒的分子 生物学
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DNA病毒：是生物病毒的一种，属于一级。
繁殖：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。
繁殖方式：复制。
繁殖过程：吸附(病毒粒子借衣壳上的受体与宿主细胞“粘附”在一 起，否则，病毒粒子将不能侵入宿主细胞)。注入遗传物质，接着就是利 用寄主细胞的营养进行DNA的复制和蛋白质的翻译，然后就是装配，最后 就释放。
病毒不能独立地复制，必需进入宿主细胞中借助细胞内的一些酶类和细胞 器才能使病毒得以复制。
病毒基因的表达包括转录和翻译两个过程。 正链RNA病毒的基因组除了作为模板复制出子代RNA之外，还有mRNA的 作用。作为翻译的模板，一般先翻译出单一的大分子肽链，然后再由蛋白酶降 解为不同功能的结构蛋白等。 负链RNA病毒的基因组无mRNA的功能，必须由复制出的互补RNA(cRNA) 来发挥mRNA的作用。
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1.4 病毒与肿瘤发生
人类和动物肿瘤的形成除了与遗传和环境因素相关外，某些DNA和RNA病毒也可以通过不同的机 制诱发恶性肿瘤。
有些病毒直接作用于细胞的基因组，使细胞增殖，最终导致肿瘤形成；有些病毒则通过抑制机体的 免疫系统，诱导细胞恶性转变，形成肿瘤。
有些病毒常伴随一些特定肿瘤的发生，但它们与肿瘤的关系还未得到确认.例如在艾滋病病人中引 发的Kaposi‘s肉瘤。
乙型肝炎病毒 (HBV) 的抵抗力较强，但65℃10小时、煮沸10 分钟或高压蒸气均可灭活HBV。含氯 制剂、环氧乙烷、戊二醛、过氧乙酸和碘伏等也有较好的灭活效果。
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乙型肝炎病毒的结构图
完整的HBV颗粒，直径42 nm，由包膜和核心组成。包膜是HBV最外边的 部分，由表面抗原、糖蛋白和细胞脂质构成。核心部分由核心蛋白（HBcAg） 构成的二十面体核衣壳包裹环状双股DNA、DNA聚合酶（DNAP)构成，是病毒 复制的主体。
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1.3 病毒对宿主细胞的影响
病毒只能在活细胞中存活，因此，病毒与宿主细胞之间有着十分密切的关系。病毒利用宿主细胞的 细胞器、能量和酶等进行自身的复制，并通过宿主细胞的蛋白表达系统来表达自身所需的蛋白质，这些 过程都将会对宿主细胞的形态和功能产生重大的影响。
病毒对宿主细胞的影响主要体现在病毒对宿主细胞形态和结构的影响以及病毒对宿主细胞功能的影 响两个方面。
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目录
➢ 病毒分子生物学研究的内容 ➢ DNA病毒的分子生物学 ➢ RNA病毒的分子生物学
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一、病毒分子生物学研 究的内容
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1.1 病毒基因组的结构
不同类型的病毒，其基因组有很大差异。在核酸类型上，有DNA病毒(如 腺病毒)，有RNA病毒(如HIV病毒)，但对每一种病毒来说，它只能含有一种 核酸。
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腺病毒的侵染过程
纤毛
受体
非整合
感染宿主细胞 腺病毒
复制 (细胞中的)溶酶体
翻译
病毒蛋白
转录
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2、乙型肝炎病毒
乙型肝炎病毒简称乙肝病毒。是一种DNA病毒，属于嗜肝DNA病毒科（hepadnaviridae），基因组 长约3.2kb，为部分双链环状DNA。根据目前所知，HBV就只对人和猩猩有易感性，引发乙型病毒性肝 炎疾病。完整的乙肝病毒成颗粒状，也会被称为丹娜颗粒（Dane）。1965年由丹娜发现，直径为42纳 米，颗粒分为外壳和核心两部分。
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诱病毒导分因子素生。物学
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1.5 病毒基因工程疫苗与病毒载体
基因工程疫苗是指用基因工程的方法，表达病原微生物的一段基因序列，将表达产物(多数是无毒 性、无感染能力，但具有较强的免疫原性)用作疫苗，例如正在使用的大多数乙型肝炎疫苗就是基因工 程疫苗。
常见的基因工程疫苗包括亚基疫苗和肽疫苗两类。以流感疫苗为例，其途径就是把病毒的免疫原蛋 白(HA抗原、NA抗原)的mRNA提取出来，再制备cDNA，克隆到大肠杆菌中，高效表达该抗原。