1、病 毒 学virology,3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。,病毒virus,微小，可通过除菌滤器，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,传播性病死率持续感染肿瘤的形成关系,第一章 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）,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,1/1000m） 150nm 大型病毒（最大300 nm）,DNA病毒颗粒大小,痘病毒科,疱疹病毒科,腺病毒科,乳头多瘤空泡病毒科,嗜肝病毒科,细小病毒科,正链RNA病毒的大小与形态,冠状病毒科
2、,沙粒病毒科,细小RNA病毒科,囊病毒科,负链RNA病毒的大小与形态,副粘液病毒科,弹状病毒科,呼肠病毒科,正粘病毒科,布尼安病毒科,纤丝病毒科,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390nm,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,第二节 病毒的结构和组成,裸露病毒,囊膜病毒,一、病毒体结构模式图,二、病毒的结构,核酸蛋白质脂质碳水化合物其他组
3、成,三、病毒的化学组成,（一）核酸：决定病毒的遗传和变异。,1.特点：,（1）病毒只含一种核酸，构成病毒体的芯髓。,（2）核酸类型多样化,mRNA的碱基序列作为标准，凡与此相同的核酸称为正股（positive sense），与其互补的则为负股（negative sense）。核酸可分单股（single stranded）或双股（double stranded）、线状（linear）或环状（circular）、分节段（segmented）或不分节段,核酸线状、分节段,核酸双股环状,（3）分子量小，基因组结构简单，所含基因组数目少。,（4）病毒基因组核酸复制多样化,病毒核酸能作为mRNA或者能利用
4、宿主细胞的 RNA聚合酶转录病毒的mRNA病毒核酸不分节段,（6）有些病毒去除囊膜和衣壳，裸露的DNA或RNA 也能感染细胞，这样的核酸称为传染性核酸。,具备条件：,（5） 病毒核酸更易受宿主细胞的影响而发生基 因突变和重组,2. 规律：,（1）DNA病毒核酸多为双股，个别为单股（2）RNA病毒核酸多为单股，个别为双股（3）多数DNA和RNA病毒核酸为完整的分子，连续不 间断，个别RNA病毒核酸为不连续、间断的链（4）多数病毒核酸呈线状，个别呈环状,（二）蛋白质,2. 结构蛋白：系指构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质。是构成病毒衣壳的全部成分和囊膜的主要成分。,1.非结构蛋白：
5、指由病毒基因组编码的，在病毒复制或基因表达调控过程中具有一定功能，但不结合于病毒颗粒中的蛋白质。,保护病毒核酸 参与病毒感染细胞的过程 具有抗原性,衣壳蛋白,病毒基因编码的多肽组成,结构蛋白, 多存在囊膜表面，是纤突的主要成分 常具有特殊功能，如免疫原性 与囊膜病毒感染相关,囊膜糖蛋白,基质蛋白, 多存在囊膜内层 有跨膜及锚定功能区 在囊膜与衣壳的连接中 和稳定囊膜病毒形态方面有重要作用,非结构蛋白,核蛋白,组蛋白样蛋白，与核酸相连与病毒构型有密切关系,酶,多与病毒核酸的转录、复制有关,特殊作用蛋白,存在于感染细胞内,蛋白质功能：,保护病毒核酸，使其免受核酸酶或其它理化因素的破坏。参与病毒感染
6、细胞的过程，决定病毒对宿主细胞的亲嗜性。抗原性：诱导特异性抗体、致敏淋巴细胞。,（三）脂类、糖类,主要存在于囊膜中，脂溶剂可去除囊膜，使病毒丧失活性。来自宿主细胞，与囊膜病毒的吸附和穿入宿主细胞的作用有关。,功能：,维持病毒体结构的完整性介导病毒包膜与宿主细胞膜的亲和融合与抗原特异性相关具有一定特殊功能（血凝作用）,病毒衣壳或壳体是由大量的蛋白亚基或壳粒组成的。这些蛋白亚基的排列是以不同的轴为中心对称性排列，形成一个保护病毒核酸的高度有序的结构。,四、衣壳构型,核衣壳的对称形式Symmetry of Nucleocapsid螺旋对称型（如烟草花叶病毒 ）二十面体立体对称型（ 如腺病毒 ） 复合
7、对称型（如蝌蚪状噬菌体 ）,1、螺旋对称的病毒壳体,病毒壳体由蛋白亚基沿着 轴心进行螺旋排列，而形 成高度有序的结构。 动物病毒中螺旋对称的 病毒均属有囊膜的单股 RNA病毒。,2、二十面体对称的病毒壳体,病毒壳体由蛋白亚基有规则地排列成一个正二十面体对称结构。 除痘病毒外，所有脊椎动物DNA病毒均为20面体。,3、复合对称的病毒壳体,壳粒排列既有螺旋对称又有二十面体对称，如噬菌体。,Enveloped Virus,Naked Virus,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,动物（Animals）接种鸡胚（
8、Embryonated eggs）接种组织培养（Organ and tissue culture） Cell culture:原代细胞 传代细胞 二倍体细胞,接种后通常以动物发病、死亡作为感染的指标。,按病毒侵袭部位不同选择适当的接种途径。嗜神经病毒接种在小鼠的脑内。痘苗病毒和单纯疱疹病毒接种于家兔角膜。,1、动物接种,选择动物的标准：大动物应来源于非疫区，最好是未接种过相应病毒疫苗、青壮年和健康(经临床检查、检疫)；对相应病毒易感，并十分敏感；经隔离饲养和观察检查证明健康；家兔、小鼠、大鼠等应符合普通级或清洁级实验动物标准；鸡应属非免疫鸡或SPF级标准；犬和猫应品种明确，并符合普通级实验动物
9、标准；体重、年龄要基本一致，个体差别不宜过大。,动物接种的优缺点：,优点：（1）不需要复杂的仪器设备； （2）技术简单； （3）易成功,缺点：（1）个体差异大 （2）价格昂贵 （3）数量有限 （4）需要隔离畜舍,2、鸡胚接种,一种比较经济简便的方法。,鸡胚接种的优缺点：,优点：技术简单、来源充沛、价格低廉、数量可大， 不需特殊设备,缺点：很多病毒不能适应,禽胚的选择 SPF鸡胚 据国家标准，无22种特定病原体 非免疫鸡胚 应无特定病原的母源抗体， 普通鸡胚 可能带有鸡的多种病原体，不适用于疫苗生产 异源性性疫苗：鸭胚和鸽胚,根据不同病毒选择不同禽胚： 鸡胚：禽流感病毒、新城疫病毒、传染性支气管
10、炎病毒、鸭瘟病毒、鸭肝炎病毒、禽痘病毒。 鸭胚：狂犬病病毒、减蛋综合征病毒。 鹅胚或番鸭胚：鹅细小病毒(小鹅瘟)、番鸭呼肠孤病毒。,大头朝上：蛋壳、壳膜与气室,撕开壳膜，露出绒毛尿囊膜,壳膜,尿囊膜,准备鸡胚与毒种,鸡胚孵化：3738、相对湿度为53%57%的条件下孵化，孵育3日后，每日翻蛋12次。 孵至第4日，用照蛋器观察鸡胚发育情况，未受精卵，只见模糊的卵黄黑影，应淘汰。活胚可看到清晰的血管和鸡胚的暗影，比较大一些的可以看见胚动；随后每日观察一次，将胚动呆滞或不动、血管昏暗模糊者，随时淘汰。 生长良好的鸡胚孵育至接种前。,准备毒种：将病毒毒种用灭菌生理盐水进行适当稀释分离病毒时，用适量生理
11、盐水加入病料中研磨、加抗菌素抑菌、离心取上清、经无菌检验后用于接种。,1）尿囊腔接种：选910日龄鸡胚。新城疫病毒、鸭肝炎病毒、鸡传染性支气管炎病毒、禽流感病毒等。2）绒毛尿囊膜接种3）卵黄囊接种4）羊膜腔接种5）脑内接种6）胚体接种7）静脉接种,根据不同病毒选择不同途径：,照胚：在气室中部做记号，在靠近胚胎一侧、气室边缘或偏下处划出接种部位。,避开大血管,消毒接种部位,打孔,接种,稀释病毒液0.10.2ml/胚,石蜡封口,（6）置37温箱培养 每日照胚、24小时内死胚弃之，根据不同病毒培养至合适时间。,接种后，收获时间视不同病毒而异。 一般收集死亡鸡胚，有些疫苗也收集存活鸡胚。 置冰箱过夜或
12、冰柜0.51 h冷却使血液凝固，避免某些有血凝活性的病毒与红细胞凝集造成病毒滴度下降。 消毒气室处蛋壳，去除蛋壳和壳膜。 收获鸡胚的何种组织，依不同的病毒而定主要考虑组织的含毒量高低。,取出尿囊液、胚胎、尿囊膜，制成匀浆，加适量抗菌素。如制备鸭瘟弱毒疫苗时，加入保护剂制成冻干品；匀浆中加甲醛灭活为鸡胚组织灭活苗。,收获全胚或尿囊液,用吸管穿过绒毛尿囊膜插入尿囊腔，吸取尿囊液和羊水，加保护剂冻干即为新城疫弱毒疫苗；而含新城疫病毒和禽流感病毒的尿囊液用甲醛灭活，加油乳佐剂乳化，即为油苗。,收获尿囊液：,尿囊腔接种法,尿囊液收获方法,鸡胚绒毛尿囊膜接种法,鸡胚卵黄囊接种法,1种蛋质量病原微生物：垂直
13、传递，如白血病、脑脊髓炎、腺病毒、支原体及传染性贫血因子等。母源抗体：抗生素：立克次氏体和鹦鹉热衣原体 2孵化技术温度：3739.5。传染性支气管炎病毒37 湿度：鸡胚5357，水禽胚比鸡胚高510。通风：氧气，二氧化碳。 翻蛋：,影响禽胚增殖病毒的因素,3接种技术 不同病毒的增殖有不同的接种途径， 同一种病毒接种不同日龄禽胚获得的病毒量也不同。接种日龄：鸡胚1314日龄。鸭胚1516日龄，尿囊液含 量最高，平均约68ml，羊水约12ml。接种部位：不应伤及胚体和血管，以免影响其发育严格防止禽胚污染 鸡胚接种时严格无菌操作； 定期清扫消毒孵化室，保持室内空气新鲜； 种蛋入孵前先用温水清洗，消毒
14、，凉干。,细胞培养(cell culture)是指利用机械、酶或化学方法使动物组织或传代细胞分散成单个乃至24个细胞团悬液进行培养。,3、细胞培养,每个细胞生理特性基本一致，对病毒易感性相等无个体差异，准确性和重复性好可严格执行无菌操作细胞培养本身就能显示病毒的生长特征应用空斑技术可进行病毒的克隆化,（1）优点：,（2）细胞的类型,根据细胞来源、染色体特征及传代次数，可分为三种类型：,原代细胞：动物组织经胰蛋白酶消化处理，使细胞分散而得到的细胞。恒河猴肾细胞培养，人胚肾、肺等细胞培养，鸡胚成纤维细胞培养二倍体细胞：将长成单层的原代细胞消化分散成单个细胞，继续培养传代，其染色体数与原代细胞一样，
15、保持其二倍染色体数目的细胞，称为二倍体细胞。WI-38（人胚肺细胞株），HL-8（恒河猴胚细胞株）传代细胞：能在体外持续增殖传代的细胞，大多数由癌细胞或二倍体细胞突变而成。Vero（绿猴肾细胞系），BHK-21（幼地鼠肾细胞系）,、原代细胞(primary cell) 指由新鲜组织经剪碎和胰酶消化制备的细胞，如CEF细胞。、细胞株(cell strain) 又称二倍体细胞 指自继代培养的细胞中选育出具有特殊生物学性质和标记的细胞。这类细胞且能保持原来的二倍染色体数目，能连续传很多代(50100代)，但为有限生命；没有肿瘤原。如PKl5、BHK21和Vero 、传代细胞（continued ce
16、ll line） 细胞系(cell line) 能在体外无限传代，应用方便，其染色体数目及增殖特性均类似于恶性肿瘤细胞，且多来源于癌细胞，如HeLa细胞系,9-10日龄鸡胚,幼龄动物组织,加培养基吹打分散过滤、补足培养基,25ml培养瓶装3ml，100ml培养瓶装10ml，平放于37温箱培养,37培养2448h，鸡胚成纤维细胞可形成致密单层，但细胞瓶中需装合适的细胞量。,（3）细胞培养的方法,、静置培养：实验室常用。细胞悬液装瓶，5%CO2温箱静置培养，细胞沉降并贴附在玻面上生长分裂，最后长成单层。、旋转培养：大规模生产疫苗。细胞在玻瓶内生长时，玻瓶不断缓慢旋转，细胞贴附于玻瓶四周，长成单层。
17、、悬浮培养(suspension cell culture ) 、微载体培养(microcarrier cell culture)、中空纤维细胞培养(hollow fibre cell culture)、微囊化细胞培养,悬浮培养 通过振荡或转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内的培养方法，主要用于一些在振荡或搅拌下能生长繁殖的细胞，如生产单克隆抗体的杂交瘤细胞。 微载体培养 微载体直径应为60105nm，无毒性，透明，颗粒密度与培养液密度相近似，略重于液体，低速搅拌即能悬浮，不吸收培养液和化学反应，表面光滑、硬度小、有弹性，易于细胞吸附在表面，如DEAE-SephadexA-50、Cytod
18、exl、Cytodex2、Cytodex3等。 微载体培养的容器为特制的生物反应器，有自动化装置。细胞产量达106107个/m1，每升培养液可加微载体25g，每克有80009000个珠子，培养面积约为25万cm2，比常规培养面积大1025倍。,中空纤维细胞培养(hollow fibre cell culture) 组成:中空纤维生物反应器、培养基容器、供氧器和蠕动泵中空纤维由乙酸纤维、聚氯乙烯丙烯复合物或多聚碳酸硅等材料制成，外径50100m，壁厚2575m，壁呈海绵状，上面有很多微孔。中空纤维的内腔表面是一层半透性的超滤膜，允许营养物质和代谢废物出入，而对细胞和大分子物质（如单克隆抗体）有滞
19、留作用。培养液能有效地分布，细胞培养维持时间可达数月，保持高度活性，培养的细胞密度大，细胞分泌的蛋白质浓度高，纯度可达6090；占用空间小，适于各类细胞，但设备昂贵。,静置培养,转瓶,转瓶机,细胞的传代,1）取生长良好的细胞；2）倒掉培养液；3）用PBS洗细胞面12次（可略去！）；4）加入适量0.25%胰酶消化液使其覆盖细胞面；5）室温下消化(时间视不同细胞而定)；6）去胰酶，加入少量生长液，吹打分散细胞；7）加入足量生长液，分装为约24瓶，温箱培养。,培养液血清细胞接种量pH温度无菌条件培养器皿清洁度,（4） 细胞培养要素,RPMI-1640、199、DMEM、F12,血清成分：必需氨基酸、
20、促进细胞生长和贴壁的成分。-珠蛋白和白蛋白能促进细胞生长；白蛋白具有毒作用；糖蛋白、a2-球蛋白和脂蛋白G2能促进细胞贴壁。血清选择：同种动物优于异种动物血清；人和牛血清优于马血清；马血清优于兔血清和鸡血清。血清使用：目前国内多用犊牛血清，使用前须经56灭活30min，并进行细胞毒性试验。生长液血清含量一般为520。维持液中血清量为0%5。血清替代因子：激素和生长因子（如胰岛素、上皮生长因子）、结合蛋白（如转铁蛋白）、贴壁因子（如鱼精蛋白、聚赖氨酸）和微量元素（如硒）四类几十种，多数无血清培养液须补加38种血清替代因子。,细胞接种量 细胞在生长过程中分泌刺激细胞分裂的物质，若细胞量太少，这些物
21、质分泌量少，而作用也小。接种细胞数量越大，细胞生长为单层的速度越快，但细胞过多对细胞生长也不利。鸡胚成纤维细胞为100万m1小鼠或地鼠肾细胞为50万m1猴肾细胞量为30万ml传代细胞为1030万m1,细菌污染真菌污染：念珠菌或酵母菌。 培养液中可见黄白色小点状悬浮物 镜检时可见菌丝结构。 支原体污染：污染率为5060病毒污染 组织带毒 培养液带毒,（5）细胞培养污染问题,血清 ：维持液内犊牛血清含量一般不超过2。温度：狂犬病病毒32，犬疱疹病毒36。pH：病毒接种剂量：应以TCID50为依据 一般按维持液的110(VV)量接入。 接种量小，细胞不能完全发生感染，会影响毒价； 接种量过大，会产生
22、大量无感染性缺陷病毒。 病毒接种方法：异步接毒和同步接毒。,（6）细胞培养病毒要素,（7）病毒增殖指标与收获细胞病变(CPE)：细胞圆缩，如痘病毒和呼肠孤病毒等；细胞聚合，如腺病毒；细胞融合形成合胞体，如副粘病毒和疱疹病毒；轻微病变，如正粘病毒、冠状病毒等。包涵体和血凝性：也可作为检查病毒增殖的指标。 有些病毒不产生CPE。病毒收获：CPE达80时收获，反复冻融多次使病毒释放， 然后离心除去细胞碎片，上清病毒液-20保存。病毒毒价：TCID50、中和试验、AGP效价、HA,由病毒感染导致的细胞损伤。CPE能在光学显微镜下观察。细胞圆缩，如痘病毒和呼肠孤病毒等；细胞聚合，如腺病毒；细胞融合形成合
23、胞体，如副粘病毒和疱疹病毒；有些病毒能形成包涵体。,二、病毒引致的杀细胞变化,（一）细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),CPE,细胞病变效应：病毒在细胞内增殖，可引起不同的结果，有的细胞完全被破坏，有的只有轻微的病变，或无可见的变化，由病毒引起的细胞病变，称CPE。往往随病毒种类和细胞类型不同而异。这些变化在一定条件下比较恒定。常见的为细胞变圆，坏死，溶解或脱落等。腺病毒 细胞变圆，并堆积成葡萄状，麻疹可形成多核巨细胞或融合细胞。,正常细胞,正常单层A72细胞,接种犬冠状病毒（CCV）后形成合胞体的的单层A72细胞,合胞体（syncytia）是病毒感染后导致感染细胞及相
24、邻细胞细胞膜融合的产物，表现为若干细胞的相邻细胞膜消失，成为多核巨细胞。,CPE,正常细胞,（二）包涵体（inclusion body),定义：是某些病毒感染细胞产生的特征性的形态变化，在普通光学显微镜下可见胞浆或胞核内出现的呈嗜酸性或嗜碱性染色、大小数量不等的圆形或不规则形的团块状结构，称为包涵体。,包涵体的性质,病毒成分的蓄积，如狂犬病毒的Negri氏体大量晶格样排列的病毒颗粒组成，如腺病毒的包涵体细胞变性的产物，不含病毒，如疱疹病毒的包涵体,狂犬病毒包涵体（Negri body）,巨细胞病毒包涵体,三、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
25、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。,将适当浓度的病毒悬液加入单层细胞培养中，当病毒吸附细胞后，再覆盖一层融化的琼脂。病毒在细胞内复制后产生局限性病灶，病灶逐渐扩大，肉眼也能看见，此即空斑试验。,空斑是由一个感染性病毒粒子复制形成的，类似于细菌的菌落，称为空斑形成单位（PFU）。病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升含有的PFU来表示。,CELLS,空斑试验的用途：,1. 测定病毒数量2. 纯化病毒 单个空斑作悬液，梯度稀释后再作空斑，可获得病毒克隆。3. 鉴定病毒 不同病毒的空斑
26、具有不同的特征。,2、Infective dose（ID50） 或 Tissue culture infective dose（TCID50） 病毒感染鸡胚、动物或细胞后，能够引起 50%组织细胞在一定条件下发生细胞病变或死亡的最小量。用于判定病毒的毒力。,疫苗制造工艺流程,病毒性细胞疫苗制造工艺流程,病毒性组织疫苗制造工艺流程,细菌疫苗和类毒素制造工艺流程,寄生虫疫苗制备的工艺流程,四、病毒的增殖,活细胞敏感细胞复制( 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。,病毒在活细胞
27、内，以其基因为模板，在酶的作用下，分别合成病毒基因及蛋白质，再组装成完整的病毒颗粒，这种方式称为复制（replication)。从病毒进入宿主细胞开始，经过基因组复制和病毒蛋白合成，至释放出子代病毒的全过程，称为一个复制周期。病毒的复制周期主要包括吸附和穿入、脱壳、生物合成、组装和释放四个连续步骤。,病毒的复制,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 release,病毒的复制过程,病毒的一步生长曲线,病毒的一步生长曲线：以感染时间为横坐标，病毒效价为 纵坐标，绘制出的病毒特征曲
28、线。,（一）、吸附和穿入,1、吸附(adsorption)分两个阶段： 静电吸附：病毒体与细胞接触，进行静电结合。非特异性、可逆。真正的吸附：病毒体表面位点（蛋白质结构）与宿主细胞膜上相应的受体结合。是决定病毒感染的真正开始。,裸露病毒的吸附,囊膜病毒的吸附,2、穿入(penetration) 病毒体吸附在宿主细胞膜上后，可通过数种穿入方式进入细胞：,（1）.无囊膜的病毒 一般经过细胞膜吞入，称为病毒胞饮,如腺病毒、小RNA病毒等,病毒胞饮,（2）. 有囊膜的病毒 囊膜与宿主细胞膜融合，病毒的核衣壳直接进入 细胞浆内 病毒胞饮: 细胞膜吞入,膜融合后进入,病毒胞饮,病毒在细胞内必须脱去衣壳，其
29、核酸方可在宿主细胞中发挥指令作用。多数病毒在穿入时已在细胞的溶酶体酶作用下脱壳并释放出病毒的基因组。少数病毒的脱壳过程较复杂。这些病毒往往是在脱衣壳前，病毒的酶已在起转录mRNA的作用。,（二）、脱壳(uncoating) 不同病毒脱壳方式不一，多数在宿主细胞溶酶体酶作用下脱壳，释放出基因组核酸。,（三）、生物合成(biosynthesis),病毒基因组一旦从衣壳中释放后，就利用宿主细胞提供的低分子物质合成大量的病毒核酸和结构蛋白。早期，病毒复制合成所必需的复制酶和一些抑制蛋白 生物合成阶段，病毒处于隐蔽期根据病毒基因组如何转录成mRNA、如何指令合成蛋白质，病毒的生物合成过程可基本归为6大类
30、：双股DNA病毒、单股DNA病毒、单正股RNA病毒、单负股RNA病毒、逆转录病毒和双股RNA病毒。,隐蔽期：早期病毒基因组在细胞内进行转录、转译需先合成非结构蛋白质，即必须的复制酶和转录、转译一些抑制细胞核酸与蛋白质合成的酶以阻断宿主细胞的正常代谢。然后根据病毒基因组指令，复制病毒的核酸，合成结构蛋白质与一系列的非结构蛋白质。这一阶段并无完整病毒可见，也不能用血清学检测出病毒的抗原，因此曾被称为隐蔽期。这一生物合成阶段的详细过程是通过用生物化学、分子生物学及标记核酸等技术研究的实验结果，综合分析所获得。,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
31、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）,中心法则,RNA,DNA,蛋白质,转录,翻译,复制,反转录,RNA复制,复制：以亲代DNA分子的双链为模板，按照碱基配对的原则，合成出与亲代DNA分子相同的双链DNA的过程。,转录：以DNA分子中一条链的部分片段为模板，按照碱基配对原则，合成出一条与模板DNA链互补的RNA分子的过程。,翻译：把mRNA上的遗传信息按照遗传密码转换成蛋白质中特定的氨基酸序列的过程。“翻译”又叫“转译”。,生物合成（以dsDNA为例）,单链正股RNA病毒,单链负股RNA病毒,蛋白质,RNA病毒的生物合成,单正链RNA
32、 =mRNA 结构和非结构蛋白 中间复制体 子代核酸单负链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,整合至宿主细胞（前病毒）,（四）、组装,病毒核酸与衣壳装配在一起，形成病毒子。绝大多数DNA病毒均在细胞核内组装，RNA病毒和痘病毒在细胞浆内组装。,裂解：绝大多数无囊膜病毒释放，一次同步，破坏宿主细胞膜，细胞迅速死亡。出芽：绝大多数有囊膜病毒以出芽方式释出时包上细胞核膜或细胞膜而成为成熟病毒。逐个释出，非一次同步，细胞死亡缓慢。,（五）、释放,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
33、增殖的非细胞型微生物。,五、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的转译干扰素interferon，IFN,定义：由病毒或诱生剂刺激机体细胞产生的具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的糖蛋白。 种类：、干扰素。抗病毒作用：干扰素不直接作用于病毒，而是作用于邻近的细胞，使其产生抗病毒蛋白，这些抗病毒蛋白降解病毒mRNA、抑制蛋白合成。干扰素作用具有宿主特异性，而无病毒特异性。,干扰素（IFN）,干扰素抗病毒机制,六、病毒的异常
34、增殖,缺陷病毒（ defective virus ） 基因组不完整的病毒体缺陷干扰颗粒（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,传统遗传学分子遗传学,基因组变异 表型变异,突变（mutation)是指基因组中核酸碱基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。,一、 突变,（一）、基因组变异,1.位点变异:单个核苷酸
35、改变2.缺失变异 (1)小段核苷酸缺失 (2)大段核苷酸缺失,缺损型干扰(defective interfering,DI)突变株,这是一种缺失突变的产物。自身不能复制,只有在亲本野生株作为辅助病毒存在时才能复制,但又干扰亲本病毒的复制,导致后者数量减少。,DI突变株特点,含正常的衣壳蛋白质只含有正常基因组的一部分只能在正常同源病毒同时存在时才能繁殖,这时同源病毒成为辅助病毒(helper virus)特异性地干扰同源病毒的繁殖,经连续传代后,DI颗粒增多,（二）、表型变异,毒力变异抗原性变异空斑变异条件致死性突变株 如：温度敏感性(ts)突变株,温度敏感突变株（temperature sen
36、sitive，ts） 2835可以复制， 3740不能复制 Ts，病毒基因中单个核苷酸的改变导致病毒蛋白（酶）结构和功能的变化。这种蛋白在允许温度内发挥正常功能，当温度升高时功能受阻。,二、 诱变,三、基因重组,四、分子遗传学,病毒基因组分析病毒保护性表位的确定病毒抗原高变区分析毒力相关基因编码区分析耐药性变异分析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）,国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonmy of Viruses, ICTV)是国际公认的病毒分类与命名的权威机构。,分类原
37、则Basis of Classification,核酸类型和结构（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, fragment /no-fragment)病毒体形状和大小病毒体形态结构对脂溶剂敏感性,病毒的分类,比病毒更为简单。 1.类病毒(viroid)：由环状RNA分子组成，不 含蛋白衣壳。在植物中发现。 2.朊病毒(prion)：只含传染性蛋白，无核酸。,亚病毒（subvirus),类病毒（ Viroids）,很小 (200-400nt),杆状 RNA 分子，有二级结构无衣壳或包膜 在核内增殖，严格细胞内寄生 多与植物疾病相关,特点：1 是RNA病毒 ，500-2000bp 2 复制需要辅助病毒 3 与辅助病毒基因无同源性 4 所致疾病与辅助病毒无关有两类：一类可编码自身衣壳蛋白 另一类为卫星病毒RNA分子,卫星病毒satellites,
