病毒的基本性状

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吸附 穿入 病毒 脱壳 生物合成 组装成熟与释放
病毒的增殖 - 复制周期
吸附
①静电吸附 非特异性 可逆
宿主细胞
②真正吸附 特异性 不可逆
吸附
病毒的增殖 - 复制周期
穿入
①胞饮(裸露病毒) ②融合(包膜病毒) ③直接进入(噬菌体)
病毒的增殖 - 复制周期
脱壳
核酸游离
细胞内无 完整病毒体
病毒的增殖 - 复制周期
±DNA
转录
mRNA
功能蛋白
翻译
早期蛋白
解链酶 +DNA 半保留复制 大量子代 -DNA 转录
±DNA
mRNA 翻译
子代病毒体
结构蛋白
晚期蛋白
单链DNA病毒生物合成
需在DNA聚合酶作用下先复制出 互补链,再复制出子代DNA和翻译出 病毒蛋白
RNA病毒生物合成

+ssRNA病毒(单正链RNA) 本身 +ssRNA 可作为mRNA,可直接翻 译早期蛋白
B
病毒的大小与形态 - 形态

病毒形态多样,大致可分为五类 球形或近似球形 杆(丝)状 蝌蚪形 砖形 弹状
Spherical球形(多见人或动物病毒)
Rod-shaped 杆状或丝状(多见植物病毒)
Brick-shaped 砖块状(pox virus 痘病毒)
Bullet-shaped 子弹状(Rabies virus狂犬病毒)
非容纳细胞:不能为某病毒复制提供 必要条件的细胞,对该病毒是~
病毒的增殖 - 异常增殖

缺陷病毒:因病毒基因不完整或基因位点改 变,病毒不能正常增殖,复制不出完整有感 染性的病毒颗粒,叫~

辅助病毒:与缺陷病毒共同培养时能辅助缺 陷病毒增殖出完整的有感染性的病毒体,这 种有辅助作用的病毒叫~
病毒的干扰现象 - 概念
病毒与疾病的关系
小儿麻痹症--曾造成3000万/年儿童患病, 约1/100麻痹! 乙型肝炎----全球最严重的公共卫生问题! 流行性感冒--发生过多次世界性大流行! 麻疹、水痘、腮腺炎、疱疹、狂犬病……

病原体 病毒
近20年来肆虐的病毒性疾病
AIDS
禽流感
病原体 病毒!
SARS
甲流
病毒性疾病的特点
清朝第一位“麻子皇帝”康熙


命中注定 天命所归 康熙帝,名玄烨,生于一六五四年,幼年 时患上天花病,此症乃满洲人克星,就连顺治皇帝、和硕豫亲 王多铎等亦是死于天花。玄烨命硬,竟熬过了此绝症,活了下 来。 顺治与孝庄皇太后认为玄烨既天资聪敏,又能战胜恶疾,从鬼 门关返回人间,必定有天予大任。后来,顺治病逝,玄烨继承 大统,八岁登上皇位,是为康熙。

缺陷型干扰突变株
由于基因缺陷不能单独复制,必须在 辅助病毒(野生株)存在时才能进行复 制,并能干扰野生株的增殖。
与慢性持续性感染发生有关,如SSPE
宿主范围突变株
基因突变而扩大了感染宿主细胞范围,及时发 现有利于监控疾病。如禽流感病毒
耐药突变株

分析病毒酶编码区基因,有利于发现变异与 耐药的关系
dsDNA(双链DNA病毒) ssDNA(单链DNA病毒) + ssRNA(单正链RNA病毒) -ssRNA (单负链RNA病毒) dsRNA(双链RNA病毒) 逆转录病毒
双链DNA病毒生物合成
步骤
早期蛋白质合成-功能蛋白 子代DNA复制 晚期蛋白质合成-结构蛋白
双链DNA病毒生物合成

早期蛋白的合成
病毒核酸
早期mRNA
早期蛋白
早期蛋白是功能蛋白,能抑制宿主细 胞自身的代谢过程并提供病毒核酸复制所 需的酶类
双链DNA病毒生物合成

核酸的复制
早期蛋白 半保留复制
病毒核酸
子代核酸
双链DNA病毒生物合成

晚期蛋白的合成
晚期mRNA 晚期蛋白
病毒子代核酸
晚期蛋白是结构蛋白,主要为病毒 衣壳蛋白
双股DNA病毒的生物合成
病毒的结构 –核心 core


病毒基因组,由核酸组成(DNA / RNA) 决定病毒的复制、遗传、变异 具有感染性
病毒的结构和化学组成 - 结构

பைடு நூலகம்
衣壳:蛋白质
有抗原性 保护核酸 介导进入宿主细胞(与致病性有关)
螺旋对称型 形态亚单位:壳粒 20面体对称型 复合对称型
螺旋对称型
20面体立体对称
病毒的结构和化学组成 - 化学组成
感染性核酸
除去蛋白衣壳后,若裸露的病毒核酸仍 能进入宿主细胞内增殖,叫~ 特点: 感染范围广
感染性低
病毒的结构和化学组成 - 化学组成
蛋白质 衣壳蛋白 包膜蛋白 包括 间质蛋白 酶蛋白
作用 保护核酸 抗原性 参与感染过程
结构蛋白 功能蛋白
病毒的结构和化学组成 - 化学组成
脂质和糖类
主要存在于包膜中,脂质对干燥、
热、酸、脂溶剂敏感。
包膜破坏后,病毒失去感染性,可
用于病毒的鉴定。
第三节
病毒的增殖
病毒的增殖
增殖方式:复制( replication) 以病毒基因为模板,在宿主细胞内经过 转录、转释、合成、装配等程序,最终释放 出子代病毒的过程。
病毒的增殖 - 复制周期
基因重组与重配
基因重组
两种病毒感染同一宿主细胞,病毒之间交 换基因,产生新子代病毒,并能继续增殖,如: 交叉复活、多重复活
活病毒 灭活病毒
活病毒
灭活病毒
基因重组


交叉复活: 灭活病毒与活病毒感染同一宿主细胞 时,因基因重组而使灭活病毒复活。 多重复活: 两种或两种以上灭活病毒感染同一细 胞时,经过基因重组而出现有感染性的 子代病毒。
(有包膜病毒释放方式)
不破坏细胞,但可使细胞表 面出现病毒抗原---靶细胞
流感病毒在细胞表面出芽释放电镜照片
病毒的复制周期
吸附 穿入 脱壳
早期蛋白质合成
生物合成
核酸复制
晚期蛋白质合成 溶细胞型 稳定型 细胞间桥
组装、成熟与释放
复制周期
病毒的增殖 - 异常增殖

顿挫感染:病毒进入宿主细胞后,有的细胞 缺乏病毒复制所需的酶或其他条件,致使该 病毒在其中不能生物合成;或者虽合成了病 毒的成分,但不能组装成熟为有感染性的病 毒体,叫~
基因突变
缺失、插入,引起~
由基因突变产生的病毒表型性状改变
病毒在增殖过程中碱基序列发生置换、
的毒株称突变株
基因突变

条件致死突变株
只能在某种条件下增殖,而在另一种条件下 不能增殖的病毒株。 如:温度敏感突变株(ts突变株)

仅能在容纳性温度28-31℃下增殖,在非容 纳性温度/限制性温度下不能增殖。 Ts株一般毒力明显降低,常用来制备疫苗
实验五 观察到烟草花叶病毒
德国科学家考施
1939年,第一次在电子显微镜下观察到烟草花叶病毒的形状
病毒的特点
体积微小 结构简单 只含一种类型核酸 严格活细胞内寄生 以复制方式繁殖 非细胞型微生物
病毒(virus)

体积最小的一类微生物,能通过除菌滤 器,无典型细胞结构和能产生能量的酶 系统,只含有一种核酸,仅能在活细胞 内以复制方式进行增殖的一类非细胞型 微生物。
病毒体(virion)
完整成熟的病毒颗粒 是病毒在细胞外的结构形式
具有病毒的典型形态、结构和传染性
第22章


病毒的基本性状
病毒的大小与形态 病毒结构与化学组成 病毒的增殖 病毒的遗传变异 理化因素对病毒的影响 病毒的分类
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
第一节
实验三 感染烟草的物质置于凝胶中
匀 浆 现象: 感染烟草的物质凝胶中以适度速度扩散
琼脂凝胶块
细菌仍滞留于琼脂的表面
结论: “有感染性的活的流质”,并取名为病 毒,拉丁名叫“Virus”。
贝杰林克(1851-1931)荷兰著 名科学家,1898年发现病毒
实验四 分离提纯烟草花叶病毒
斯坦利(1904-1971)美国著名化学家, 1935年提纯了烟草花叶病毒,1946年获得诺贝尔奖
病 毒 的 结 构
病毒的结构和化学组成 - 化学组成
核酸 蛋白质 脂质和糖类
病毒的结构和化学组成 - 化学组成
核酸
病毒只含有一种核酸,DNA或RNA 据此可将病毒分为RNA病毒及DNA病毒两种
病毒的结构和化学组成 - 化学组成
核酸的功能
病毒复制的模板 决定病毒的特性 部分核酸具有感染性
Tadpole-shaped蝌蚪状 phage噬菌体
第二节
病毒的结构和化学组成
病毒的结构和化学组成
基本结构
Core Capsid 核心 + 衣壳 Nucleocapsid(naked virus) 核衣壳(裸露病毒)
Core Capsid Envelope 核心 + 衣壳 + 包膜
Envelope virus 包膜病毒

-ssRNA病毒(单负链RNA) 本身-ssRNA 不可作为mRNA,需在RNA 聚合酶作用下复制出互补的正链RNA,再 翻译出早期蛋白
RNA病毒生物合成

双链RNA病毒 不是半保留复制,子代RNA全部为新合 成RNA

逆转录病毒 在逆转录酶的作用下,以病毒RNA为模 板,合成互补DNA
逆转录病毒生物合成
核酸游离 早期mRNA转录
生物合成
隐蔽期(eclipse)
用一切血清学方 法和电镜检查均不能 查见处于生物合成阶 段的病毒颗粒,故这 个阶段叫~
‘‘‘‘‘‘‘‘
早期蛋白质转译
病毒DNA复制
‘‘‘‘‘‘‘‘ ‘‘‘‘‘‘‘‘
晚期mRNA转录 晚期蛋白质转译
病毒的增殖 -复制周期 - 生物合成
按照病毒基因组不同,生物合成过程有所区别:
RNA 逆转录酶 互补负链DNA 降解 RNA:DNA中间体
双链DNA
转录 mRNA
转录子代 RNA
‘‘‘‘‘‘‘‘ 早期蛋白
晚期蛋白
逆转录病毒的生物合成
逆转录酶 RNA DNA
RNA酶H DNA聚合酶
病毒RNA
双链DNA
整合入细胞染色体 前病毒(provirus) 转录

特点:
逆转录酶,逆向转录
五邻体
六邻体
复 合 对 称
病毒的结构和化学组成 - 结构
包膜: 病毒核衣壳在成熟过程中穿 过宿主细胞以出芽方式向外释放 时获得的,化学组成为脂质、蛋 白质和少量糖类。
根据有无包膜,可将病毒分为 包膜病毒 裸露病毒
病毒的结构和化学组成
包膜的组成



含有宿主细胞膜的化学成分 有的有包膜子粒/刺突、VAP 有的有基质蛋白
子代mRNA 翻译 子代蛋白质
子代RNA
反转录
前病毒形成
病毒的增殖 - 组装成熟与释放
组装成熟
DNA病毒在核内 RNA病毒在浆内
不同方式 释放
病毒从细胞内释放方式
溶细胞型—细胞裂解(裸露病毒) 稳定型—细胞本身不破坏,以出芽方式释放(包
膜病毒)
细胞间传播(巨细胞病毒)
稳定型释放—出芽
病毒的大小与形态
病毒的大小与形态 - 大小

测量单位 纳米(nm) 1nm = 1/1000 μm
最小:20nm 最大:300nm
A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm ) 衣原体 390nm A 立克次体 450nm G 葡萄球菌 (1000nm) 牛痘病毒 300×250nm C D E F B、腺病毒 (70nm ) C、脊髓灰质炎病毒 (30nm ) D、乙脑病毒 ( 40nm ) E、蛋白分子 (10nm ) F、流感病毒 ( 100nm ) G、烟草花叶病毒

两种病毒感染同一机体或细胞时,一种病毒抑
制另一种病毒增殖的现象称干扰现象
同/不同种、型、株的活病毒 灭活病毒
同/不同种、型、株的活病毒
病毒的干扰现象 - 干扰机理

干扰素 破坏吸附与穿入 阻止生物合成 缺陷性干扰颗粒的存在
病毒的干扰现象 -干扰机理

缺陷性干扰颗粒(defective inhibition
particle,DIP):基因组有缺陷但结构蛋白 衣壳完整的病毒颗粒,其抗原性与完整病 毒相同,可与完整病毒一样吸附于相应的 靶细胞,从而干扰完整病毒的复制
病毒的干扰现象 - 干扰意义
阻止、中断发病


自身及同型间干扰
第四节 病毒的遗传与变异
基因突变 基因重组与重配 基因整合 病毒基因产物的相互作用


传播快
病死率高 易引起持续感染
与某些肿瘤的发生有关
人类如何揭开病毒秘密?
病毒的发现过程
匀 浆
患病烟叶
健康烟叶
患病
实验一 健康烟草发病,肯定病原 在患病烟叶中(1886 德国 mayer)
实验二
会不会是细菌产生的毒素呢?
Chamberland氏滤器
烟草仍然发病 结论:可能是细菌毒素
伊凡诺夫斯基,俄罗斯, 1892年发现烟草花叶病病原的滤过性
第二篇 病毒学
概述
形态最微小,结构最简单 病毒分布广,可寄居于人、动植物和微生物内 可引起世界大流行 75%的人类传染病由病毒引起

病毒与疾病的关系
3000BC,埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症
关于人痘和牛痘接种预防天花的历史
古代中医书籍上 的小儿出天花图
中国从宋朝起用人痘接种预防天花
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