1、第四章 病毒(Virus),3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症,基因治疗原理,健康的（已经过基因修饰）和病变的基因在细胞内并存,Smallpox,关于非典型肺炎,2003年4月16日由世界卫生组织确认由冠状病毒的一个变种引起。这种病毒从未在人身上发现过。又一从动物传给人类的疾病。已完成测序，但没有开发出疫苗预防为主，勤洗手。,禽流感,病毒是最简单的生命，它渺小的令人不敢忽略，人们对病毒认识最晚最不清楚，它是对人类危害最大的一类生物，人们对病毒引起的疾病无能为力 .！？,人类面临的一个挑战,越来越多的 由病毒引起的疾病 告诉我们一条亘古不变的真理： 爱护野生动物就是爱护我们自己！,知
2、者为智， 智通天下!,第一节 病毒概述,一、病毒的特点：1.形体微小。2.无细胞结构，主要成分为核酸和蛋白质。3.无独立代谢酶系，专性活细胞内寄生。4.有感染态和非感染态两种状态。5.对抗生素不敏感，对干扰素敏感。,二、病毒的概念目前尚无定论 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。,三、病毒种类的划分,1.根据病毒所寄生的细胞不同，可将病毒分为三类：(1)微生物病毒：噬菌体(2)植物病毒：如TMV病毒(3)动物病毒：冠状病毒、流感、乙肝、HIV、疱疹病毒、口蹄疫、狂犬、昆虫病毒等,噬菌体病毒,烟草花叶病毒,a,c,乙肝病毒
3、和HIV,2.根据病毒核酸结构的不同，病毒可分为：DNA viruses (ss DNA, ds DNA)RNA viruses (ss RNA, ds RNA),Animal Viruses (RNA Viruses),小RNA病毒,呼吸道肠道病毒,披膜病毒,棒状病毒,正粘病毒,布尼奥罗病毒,冠状病毒,阿雷那病毒,反转病毒,副粘病毒,Animal Viruses (DNA Viruses),Parvovirus (细小病毒)Papovavirus (乳头多瘤空泡病毒）Adenovirus （腺病毒）Iridovirus (虹彩病毒)Hepadnavirus (肝炎DNA病毒）Poxvirus
4、 (天花病毒）Herpesvirus (疱疹病毒）,3.现在的病毒分类系统,分为8大类，62科：A.dsDNA病毒B.ssDNA病毒C.DNA和RNA逆转录病毒D.dsRNA病毒E.负意ssRNA病毒F.正意ssRNA病毒G.亚病毒因子H.裸露RNA病毒,四、毒粒的形态结构和化学成分,（一）毒粒的大小(1)大小：多在100nm左右，20 nm 300 nm 天花病毒（ Smallpox） ：200 nm（大） 脊髄灰质炎病毒(Polio virus)：28 nm（小）,微生物的大小比较,葡萄球菌(1000nm）,牛痘病毒300250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次体450nm,衣原体3
5、90nm,A、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,（二）病毒的形态 (毒粒的形态),1.典型病毒的结构（1）核酸（2）蛋白质衣壳（3）包膜,病毒体结构模式,包膜子粒,包膜,核心,衣壳,壳粒,核衣壳,（1）病毒的核酸4种类型：ss DNA；ds DNA；ss RNA；ds RNA病毒核酸的形状有两种： 线状：RNA病毒较多 环状：DNA病毒较多感染性核酸和非感染性核酸,（2）病毒的蛋白质衣壳,衣壳蛋白 衣壳粒 衣壳组
6、成：蛋白质亚基构成的衣壳粒功能：构成壳体，保护核酸，参与无包膜病毒的吸附，决定病毒的宿主嗜性。,（3）病毒的包膜,病毒的包膜是病毒以出芽方式成熟时，由宿主细胞膜衍生而来。主要成分为包膜糖蛋白，为病毒吸附蛋白，协同启动病毒感染，是病毒的主要表面抗原。 包膜具有维系病毒结构，保护衣壳。包膜蛋白是启动病毒感染所必须的结构。,爱滋病毒的出芽繁殖产生包膜,流感病毒的包膜和包膜突起,脑炎病毒的包膜突起,2.病毒的衣壳对称结构,（1）螺旋对称 TMV病毒,（2）二十面体对称,腺病毒,（3）双对称,病毒的形态：球形、杆状、复杂形,病毒的其它化学成分(P175),包膜蛋白毒粒酶脂质糖类,3.病毒的群体形态,包含
7、体噬菌斑空斑枯斑,包涵体（inclusion body）,是病毒的聚集体;,是病毒的合成部位;,是病毒蛋白和与病毒感染有关的蛋白质,非病毒性包涵体,由化学因子或细菌感染形成,噬菌斑(plaque),下层培养基,双层培养基,敏感菌+上层培养基,噬菌体稀释液,培养,噬菌斑,噬菌斑,敏感菌菌苔,空斑和病斑,在动物细胞培养物上的与噬菌斑类似的空斑,称为病斑.因为受肿瘤病毒感染.,枯斑,二、 病毒的复制,病毒的复制周期：以时间顺序分为五步 1.吸附：病毒表面蛋白与宿主细胞受体特异性结合，是启动病毒感染的第一步。,2.侵入,细胞膜移位,融合,内吞,3.脱壳,病毒侵入宿主细胞后，去掉包膜和壳体而释放出病毒核
8、酸的过程，与病毒的侵入一起发生。,吸附,病毒的增殖过程,穿入,脱壳,早期蛋白,晚期蛋白,装配,DNA复制,核酸游离,成熟,释放,4.病毒大分子的合成,分为三个阶段：病毒早期基因的表达：早期蛋白病毒基因组的复制：有各种复制形式病毒晚期基因的表达：合成结构蛋白,1、DNA病毒（双链）： 细胞核内合成DNA，细胞质内合成病毒蛋白,依赖DNA的RNA多聚酶,早期mRNA,转 译,早期蛋白,药物作用的靶,晚期：,解链,正链DNA负链DNA,DNA多聚酶,子代DNA,转录,晚期mRNA,晚期蛋白,病毒衣壳蛋白及其他结构蛋白,2、RNA病毒（单链）： 多数在细胞质内合成子代RNA及病毒蛋白,（1）正单链RN
9、A病毒（有mRNA功能）：,正单链RNA,复制,子代RNA,结构蛋白（衣壳蛋白等）,非结构蛋白（依赖RNA的RNA多聚酶）,双链RNA（复制中间型）,药物作用的靶,（2）负单链RNA病毒（有依赖RNA的RNA多聚酶）：,负单链RNA,依赖RNA的RNA多聚酶,正单链RNA（有mRNA功能）,子代RNA,结构蛋白（衣壳蛋白等）,双链RNA（复制中间型）,药物作用的靶,解链,（3）逆转录病毒（有逆转录酶，即依赖RNA的DNA多聚酶）,单链RNA,逆转录酶,进入细胞核,整合（前病毒）,子代病毒RNA,病毒mRNA,病毒蛋白质,肿瘤发生,药物作用的靶,ssDNA,fC174核酸的滚环复制,复制型（RF
10、）,RNA 噬菌体,MS2,组装与释放assembly and release,装配（assembly）,病毒的装配和释放,T4噬菌体的装配A.无尾丝的尾部装配B.头部的装配C.尾部与头部自发结合D.尾丝与装配好的颗粒的结合释放：裂解宿主细胞,有包膜的病毒通过出芽释放子代病毒,如：HIV流感病毒等,Generalized Life Cycle forHerpes Simplex Virus Type I.,Simplified Life Cycle of Influenza Virus.,三、病毒的一步生长曲线,什么是病毒的一步生长曲线？ 研究病毒复制的一个经典实验曲线。用适量的病毒接种于标准
11、敏感菌株，建立同步感染，继续培养，定时取样测定培养物中的病毒感染效价，以感染时间为横坐标，以病毒感染效价为纵坐标，绘制的病毒特征性的繁殖曲线。,一步生长曲线,Free virus,Complete virus,分为三个时期1.潜伏期: 隐蔽期2.裂解期3.平稳期,六 病毒的非增殖性感染,增殖性感染：病毒感染允许细胞， 产生子代病毒。非增殖性感染：病毒感染细胞， 由于细胞或病毒 的因素不产生病毒。,病毒的感染,正常细胞转化为肿瘤细胞,潜伏感染,质粒,正常细胞转化为肿瘤细胞,有效感染,持续感染,潜伏感染,病毒感染机后,的几种结果,病毒,细胞核,（一）、非增殖性感染的类型,1.流产感染： 由于细胞（
12、非允许细胞） 或病毒（缺损病毒）引起。2.限制性感染：细胞的瞬时允许或仅有少 量细能产生子代病毒引起。 3.潜伏感染：感染细胞内有病毒存在，但 无感染性病毒颗粒产生。是恶性肿 瘤产生的原因之一。,（二）、缺损病毒,特点：缺损病毒的复制需要辅助病毒的协助。1.干扰缺损病毒：又称DI颗粒。病毒复制时产生的缺失突变体，依赖同源病毒才能复制，但干扰辅助病毒的复制。2.卫星病毒：绝对缺损，与辅助病毒很少同源。3.条件缺损病毒：条件致死突变4.整合的病毒基因组：噬菌体和动物病毒。,、细菌的溶源性,1.几个概念：温和噬菌体：侵入细菌细胞不引起细菌裂解的噬菌体。Lambda Phage烈性噬菌体：侵入细菌细胞引起细胞裂解的噬菌体前（原）噬菌体：将核酸整合到细菌染色体上或以质粒形式存在的温和噬菌体基因组。溶源性：温和噬菌体的侵入不引起细菌的裂解的特性。溶源性具有遗传特性。溶源性细菌：含有前噬菌体的细菌。,Lambda Phage,The Integration Of lambda DNA into the host chromosome,2.溶源性细菌的特点,1.遗传特性2.自发裂解性3.诱发裂解性4.免疫性,紫外线氮芥环氧化物,2.自发,1.,溶源性细菌的两个循环,（三）影响病毒感染机体的因素,1.病毒的致病性和毒力2.机体的免疫能力和身体状况3.环境因素,噢噢！,GAME IS OVER.,
