23病毒概述 医学微生物学教学课件.ppt

病 毒 学 virologyn3000BC，埃 及孟非思壁 画中长老患 小儿麻痹症 病毒virusn微小，可通过除菌滤器，n电子显微镜下观察: 结构简单，无完整的细胞结构病毒引起疾病的特点n传播性n病死率n持续感染n肿瘤的形成关系第23章 病毒的基本性状第一节 病毒的大小与形态(Size and Shape )病毒体（virion）n完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性测量单位为纳米（nm,1/1000m）150nm 大型病毒（最大300 nm）葡萄球菌 (1000nm）牛痘病毒 300×250nmABC DEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体( 65 ×95nm )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、烟草花叶病毒病毒的结构和组成病毒体结构模式图•The viral nucleic acid genome,In the center of the virion, Function: Control the viral heredity and variation, responsible for the infectivity•The genome of a virus can be either DNA or RNA Viral core （病毒的核心）Viral Capsid(病毒的衣壳）n•The protein shell, or coat, that encloses the nucleic acid genome. •Functions: a. Protect the viral nucleic acid. b. Participate in the viral infection.c. Share the antigenicityNucleocapsid (核衣壳）nThe core of a virus particle consisting of the genome plus the capsid 核衣壳的对称形式 Symmetry of Nucleocapsid•螺旋对称型（Helical Symmetry）•二十面体立体对称型（ Icosahedral • Symmetry ） •复合对称 型（Complex Symmetry ）RNACapsomere(壳粒)五邻体六邻体Envelope(包膜）n•A lipid-containing membrane that surrounds some viral particles. n•It is acquired during viral maturation by a budding process through a cellular membrane, n•Not all viruses have the envelope, and viruses can be divided into 2 kinds: enveloped virus and naked virusPeplomere（包膜子粒） spike（刺突）Functions of envelope n A.•Antigenicity n some viruses possess neuraminidase B.•Infectivity C.•Resistance •核心：核酸 →基因组genome →决定病毒遗传、变异和复制•壳粒capsomere → 衣壳capsid →保护、介导、抗原性•包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike） →保 护、介导、抗原性病毒体结构模式图壳粒衣壳核心（核样物）核衣壳包膜包膜病毒包膜子粒CHEMICAL COMPOSITION OF VIRUSES（病毒的化学组成）n •Viral Protein n•Viral Nucleic Acid n•Viral Lipids n•Viral carbohydrate •Viral Nucleic Acid•DNA-double stranded (ds): linear or circular n Single stranded (ss) : linear or circular •RNA-ss:segmented or non-segmented n ss:polarity+(sense) or polarity –(non- sense) n ds: linear (only reovirusfamily) Viral Proteinn•结构蛋白（Structural protein）： Capsomere，matrix(基质） ,glycoproteins on envelopen•非结构蛋白－－Enzyme 等第三节 病毒的培养和增殖（Culture and Replication of Viruses）一、病毒的培养：用活细胞n动物（Animals）接种n鸡胚（Embryonated eggs）接种n组织培养（Organ and tissue culture） Organ culture Cell culture:原代细胞传代细胞二倍体细胞常用的细胞培养n细胞病变(Cytopathic effect, CPE)n包涵体（Inclusion Bodies）正常细胞CPE狂犬病毒包涵体（Negri body）巨细胞病毒包涵体病毒数量和感染性测定1、蚀斑试验病毒感染单层细胞后，产生的局限 性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性 病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位， 病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的 蚀斑形成单位PFU（ plaque forming units ）来表示。

2、ID50 或 TCID50病毒感染鸡胚、动物或细胞后，引起 50% 发生死亡或病变的最小量病毒的增殖n活细胞n敏感细胞n复制( replication) 病毒复制周期 病毒基因为模板，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等， 使细胞转为复制病毒的基因组，转录、转译出相 应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒Replication of viruses (病毒的复制）nReplicative cycle ：n•As obligate intracellular parasites, Virus must enter and replicate in living cells in order to “reproduce”themselves. This “growth cycle”involves specific attachment of virus, penetration and uncoating, biosynthesis and assembly of the virions and their subsequent release from the cell by budding or lysis•吸附和穿入adsorption and penetration•脱壳uncoating•生物合成biosynthesis•组装成熟与释放assembly and releaseHIV 病 毒 的 复 制 过 程n接触→结合→特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）n穿入Adsorption and Penetration融合---有包膜病毒胞饮---无包膜病毒uncoatingBiosynthesislatent period(隐蔽期)• 6大类型：双链DNA病毒单链DNA病毒单正链RNA病毒单负链RNA病毒双链RNA病毒逆转录病毒 • 区域：DNA病毒 核内（除痘病毒）RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）生物合成（以dsDNA为例）n亲代DNA mRNA 早期蛋白（酶）n （功能蛋白）n子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白n （结构蛋白）n 子代病毒RNA病毒的生物合成n单正链RNA =mRNA 结构和非结构蛋白中间复制体 子代核酸n单负链RNA 正链 RNA 蛋白质中间复制体 子代核酸（依赖RNA的RNA多聚酶）逆转录病毒n病毒RNA 逆转录酶 RNA:DNA中间体 双链DNA 整合入细胞染色体 子代病毒mRNA和子代核酸assembly and release 装配（assembly）释放（release）n裂解（Disintegration） : naked virus cause the host cell lysisn出芽（Budding）: enveloped viruses病 毒 的 复 制 过 程Virus：体积微小，结构简单， 只有一种类型的核酸， 只能在活的、敏感细胞 内以复制方式增殖的非 细胞型微生物。

三、病毒增殖的细胞效应 • 干扰现象interference当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的 增殖抑制了 另一种病毒增殖的现象• 产生原因——干扰素interferon，IFN——第一种病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢 途径；或抑制第二种病毒mRNA的转译四、病毒的异常增殖n缺陷病毒（ defective virus ） 基因组不完整的病毒体n缺陷干扰颗粒（defective interfering particles, DIP)缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞顿挫感染（流产性感染）（abortive infection）：细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制• 容许性细胞 非容许性细胞第四节 病毒的遗传与变异n传统遗传学n分子遗传学 突变株mutant•温度敏感突变株（temperature sensitive，ts ）28～35℃可以复制， 37～40℃不能复制分子遗传学n病毒基因组分析n病毒保护性表位的确定n病毒抗原高变区分析n毒力相关基因编码区分析n耐药性变异分析n作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究第五节 病毒的分类（Classification of Viruses）分类原则 Basis of Classificationn核酸类型和结构（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, fragment /no- fragment))n病毒体形状和大小n病毒体形态结构n对脂溶剂敏感性nDNA病毒nRNA病毒nDNA 和RNA 逆转录病毒DNA and RNA Virusesn嗜肝DNA病毒科（Hepadnasviridae） n逆转录病毒科（ Retroviridae ）类病毒（ Viroids）n很小 (200-400nt),杆状 RNA 分子，有二 级结构n无衣壳或包膜 n在核内增殖，严格细胞内寄生n 多与植物疾病相关卫星病毒satellites n特点：1 是RNA病毒 ，500-2000bpn 2 复制需要辅助病毒 n 3 与辅助病毒基因无同源性n 4 所致疾病与辅助病毒无。