第三章 病毒与亚病毒(笔记).ppt

第三章 病毒,一、病毒的特点和定义,1.定义：,非细胞生物,,真病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分,亚病毒,类病毒：只含具有独立侵染性的RNA组分,拟病毒（卫星病毒、卫星RNA）：含不具独立侵染性的RNA组分,朊病毒：只含单一蛋白质组分,,概念：病毒是超显微的，无细胞结构，专性活细胞内寄生，在活细胞外具一般化学大分子特征，一旦进入宿主细胞又具有生命特征没有细胞构造,故也称分子生物;,形态极其微小,必须在电镜下才能观察,一般都 具过滤性;,其主要成分仅是核酸和蛋白质两种;,每一种病毒只含一种核酸,不是DNA就是RNA;,既无产能酶系,也无蛋白合成系统;,2.病毒特征,利用宿主细胞设备进行增殖,不存在个体生长和二均分裂等细胞繁殖方式;,在宿主活细胞内营专性寄生;,在离体条件下,能以无生命的化学大分子状态存在,并可行成结晶;,对一般抗生素不敏感,但对于干扰素敏感.,2.病毒特征,,毒粒的形态结构毒粒的构造毒粒的对称性病毒的群体形态毒粒的化学组成核酸：遗传物质基础 蛋白：构成外壳，保护病毒免受核酸酶及其它因子破坏；决定感染特异性；决定抗原性五、毒粒的形态结构和化学组成,（1）毒粒的构造＃毒粒又称病毒颗粒或病毒粒子（Virus particle）是指成熟的、结构完整的和有感染性的单个病毒，是病毒的细胞外颗粒形式，也是病毒的感染形式。

＃核壳（nucleo-capsid）病毒主要由壳体和核酸二部分构成，二者统称核壳，又称核衣壳是任何病毒（真病毒）都具有的基本结构#壳粒（capsomer） 是构成病毒粒子的最小形态单位，每个壳粒由1-6个同种多肽分子折叠缠绕而成的蛋白质亚单位也称为衣壳粒,1、毒粒的形态结构,#壳体（capsid） 由壳粒以对称的形式，有规律地排列成杆状、球状、廿面体或其他形状，构成病毒的外壳也称作衣壳，蛋白质外壳包膜（envelope） 核衣壳外包裹的一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜，是由病毒编码的一层封套有包膜病毒粒子是以出芽的方式穿过被侵染细胞的核膜或原生质膜包膜可能含有少量的糖蛋白，例如人类免疫缺陷性病毒(HIV)，也可能含有大量的糖蛋白，例如单纯疤疹病毒(HSV)病毒的包膜上具有受体，它能使粒子附着并感染宿主细胞典型病毒粒子的构造和,衣壳(capsid),核心(genome),,,衣壳粒(capsomere),,,衣壳,核酸,,,包膜（envelope）,,糖蛋白,,,,,,核衣壳(nucleocapsid),,,,,,,,,,（2）毒粒的对称性螺旋体对称是指毒粒壳体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，如：烟草花叶病毒。

二十面体对称是指毒粒壳体蛋白质亚基围绕具立方对称的正多面体（二十面体）的角或边排列，进而形成一个封闭的蛋白质的鞘，如：腺病毒双对称结构是指病毒毒粒具有上述两种对称结构，如：有尾噬菌体（T4）螺旋对称的代表-烟草花叶病毒(tobao mosaicvirus,TMV),,,二十面体对称的代表-腺病毒(Adenovirus),衣壳粒总数N=10(n-1)2+2,n为每条边的衣壳粒数,,,,刺突tail pins,,Phaga, bacterioohaga,95nm,95nm,head,neck,tail（24环）,尾丝(tail fibers),,,,65nm,,,包涵体(inclusion body),噬菌斑(plaque),空斑(plaque),枯斑(lesion),,3、病毒的群体形态,2、毒粒的化学组成(1) 病毒蛋白病毒蛋白根据其是否存在于毒粒中分为结构蛋白和非结构蛋白两类2）病毒的核酸核酸是病毒的遗传物质一种病毒的毒粒只含一种核酸，DNA和RNA.除逆转录病毒基因组为二倍体外，其它病毒的基因组都是单倍体3）脂类和糖类,病毒的蛋白质,构成病毒外壳,保护病毒核酸免受核酸酶及其他理化因子的破坏,病毒蛋白还构成了病毒组成的酶.,决定病毒感染的特异性,与易感细胞表面存在的受体具特异亲合力,促使病毒粒子的吸附,决定病毒的抗原性,并能刺激机体产生相应的抗体,病毒的核酸,DNA,RNA之分,单双链（single strand,ss/double strand,ds）之 分,环状,线状之分(闭合,开放),正负链之分,基因组是单分子、双分子、三分子、多分子,电子显微镜法(利用负染法),分级过滤法,超 速离心法沉降法,电泳法,X射线晶体衍射,六、研究方法,,第二节 原核生物病毒-噬菌体,噬菌体的增殖,噬菌体效价的测定,一步生长曲线,溶源性,噬菌体的形态、结构,典型噬菌体的生活周期,侵入(penetration),,,收缩的尾鞘（12环）,有尾噬菌体：注射方式将噬菌体核酸注入细胞1）通过尾部刺突固着于细胞；2）尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖，使细胞壁产生小孔；3）尾鞘收缩，核酸通过中空的尾管压入胞内，蛋白质外壳留在胞外；,增殖过程中基因表达特点,基因表达有先有后 基因表达的顺序为:早期表达;次早期表达;核酸复制;晚期表达 前一次表达产物是后一次表达的mRNA 聚合酶 晚期表达的结果是合成了各种装配蛋白(另外还有溶菌酶),双链DNA的复制: (±)DNA→ (±)DNA单链DNA的复制: +DNA → -DNA → ±DNA → +DNA双链RNA的复制: ±RNA →+RNA →-RNA →± RNA +RNA复制: +RNA →-RNA →± RNA →+RNA-RNA复制: -RNA → +RNA(mRNA) →Pr(RNA复制酶)逆转录病毒单链RNA的复制: +RNA → (-)DNA → (±) DNA →+RNA肿瘤病毒,病毒核酸的复制方式,病毒核酸的转录,含±DNA的病毒:±DNA →mRNA+DNA病毒:+DNA →±DNA →mRNA含±RNA病毒:±RNA →mRNA含+RNA病毒:+RNA →±RNA →mRNA含-RNA病毒:-RNA →mRNA,,,,噬菌体效价的测定,定义：在不同的场合有不同的含义，这里它表示每毫升试样中所含有的侵染性的噬菌体粒子数，即噬菌斑形成单位数或感染中心数。

斑点试验法,液体稀释管法,双层平板法,单层平板法,快速玻片法,,,噬菌斑数=试样中噬菌体数,噬菌体增殖规律的描述方法（一步生长曲线）,,,离 心 术,抗病毒血清,,培养,,定时取样测噬菌斑数,以培养时间为横坐标，以噬菌斑数为纵坐标，绘出的曲线为一步生长曲线一步生长曲线：是研究病毒复制的一个经典试验，基本方法是以适量的病毒接种于标准培养的高浓度的敏感细胞，待病毒吸附(attachment)后，或高倍稀释病毒细胞培养物，或以抗病毒抗血清处理病毒-细胞培养物，以建立同步感染，然后继续培养并定时取样测定培养物中的病毒效价，并以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒特征性的繁殖曲线，即一步生长曲线 潜伏期：是毒粒吸附于细胞到受染细胞释放出子代毒粒所需的最短时间 隐蔽期：自病毒在受染细胞内消失到细胞内出现新的感染性病毒的时间为隐蔽期裂解量：每个被感染的细菌释放新的噬菌体的平均数噬菌体与宿主关系,烈性噬菌体：凡能引起宿主细胞迅速裂解的噬菌体温和性噬菌体：噬菌体侵染宿主后，并不增殖，裂解，而与宿主DNA结合，随宿主DNA复制而复制，此时细胞中找不到形态上可见的噬菌体，这种噬菌体称为温和性噬菌体。

含有温和性噬菌体的细菌称为溶源性细菌 溶源性,温和噬菌体特点：,游离态（具有感染性） 温和噬菌体存在形式：整合态（前噬菌体） 营养态（复制、合成和 装配状态）,具有整合能力；,具有同步复制能力；,都是dsDNA;,,,,溶源菌,细菌的溶源性具有遗传性,溶源菌对同源噬菌体具有免疫性,溶源性细菌在培养中不易被查觉,非溶源细胞,自发裂解和诱导裂解：有少数噬菌体可自发或诱发裂解宿主细胞变成烈性噬菌体,溶源性细胞可获得一些新的生理特性,复愈:溶源菌,白喉杆菌,白喉毒素,,,,昆虫病毒,核型多角体病毒(nuclear polyhedrosis virus,NPV),质型多角体病毒(cytoplasmic polyhedrosis virus,CPY),颗粒体病毒(granulosis virus,GV),类病毒(Viroid),马铃薯纺锤块茎病的病原体,长50nm棒状RNA分子,179核苷酸半体180核苷酸半体,RNA由,组成,两半体间有7成碱基以氢键方 v式结合共形成122个碱基对,Virus and Viroid Diseases of Potato,拟病毒(virusoid),是包裹在真病毒粒子中的有缺陷的类病毒,探索核酸的结构与功能,探索拟病毒和辅助病毒间的关系,组建新的弱毒疫苗,探索病毒本质和生命起源,,,朊病毒(prion,virino),疯牛病(海绵状脑病),一种感 染性蛋白粒子致病因子称朊病毒,PrPc已被克隆,空间结构由a__螺旋构成,朊病毒可由a_螺旋(PrPc) 变成b__折叠(PrPsc),PrPsc为致病型蛋白粒子,PrPsc在神经细胞内沉积,第四节 病毒与实践,,,,发酵周期明显延长,碳源消耗缓慢,发酵液清淡,发酵产物形成缓慢或根本不形成,噬菌体检测会发现大量噬菌斑,电镜可看到噬菌体,后果：①减产,②倒罐,— 噬菌体与实践,。