動物病毒學(xué)重點相關(guān)資料教學(xué)內(nèi)容

1、動物病毒學(xué)重點相關(guān)資料說明：紅色加下劃線的是羅老師最后上課說的（基本上包 括），紅色的是老師平時上課時說的要掌握的，大家對著 課件劃一劃吧，若有遺漏的，可以和我說哈要強(qiáng)調(diào)的是DNA病毒和RNA病毒的分類很重要：(如下)v具有分段基因組的病毒：正粘病毒科： 布尼病毒科： 砂粒病毒科呼腸孤病毒科： 雙RNA病毒科：v用于病毒的分離與培養(yǎng)：細(xì)胞培養(yǎng)、雞胚和實驗動物v病毒有兩種形式：一是存在于細(xì)胞外的具有感染性的病毒粒子， 二是存在于細(xì)胞內(nèi)的可以增值的基因組v天花是人類歷史上第一個用疫苗消滅的傳染病。v根據(jù)病毒的宿主性質(zhì)將其分為：動物病毒(animal virus)植物病毒(plant virus)細(xì)

2、菌病毒(bacteria virus), 即噬菌體(bacteriophage or phage)v病毒的結(jié)構(gòu)組成v衣殼（capsid）：在病毒的結(jié)構(gòu)組成中，包圍著病毒核酸及其結(jié)合蛋白的蛋白質(zhì)鞘，由許多原體以次級鍵結(jié)合形成，具有保護(hù)病毒核酸的作用，同時也是病毒核酸由一個宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一個宿主細(xì)胞的工具。v包膜(囊膜)（envelope）:覆蓋在病毒核衣殼外的脂蛋白膜。其組成成分主要來自宿主細(xì)胞，是病毒的核衣殼在感染細(xì)胞內(nèi)穿越核膜或在感染細(xì)胞表面“出芽”時由細(xì)胞膜獲得。v病毒衣殼的對稱形式1、二十面體對稱（icosahedral symmetry） 2、螺旋對稱(helical symmetr

3、y)3、復(fù)合對稱殼體(complex symmetry)1、二十面體對稱（icosahedral symmetry）5、3、2構(gòu)型，或5、3、2次軸對稱二十面體對稱有12頂、20面和30棱 以頂點為軸旋轉(zhuǎn)72，其形不變，要轉(zhuǎn)5 次復(fù)位 以面為中心，旋轉(zhuǎn)120，其形不變，要轉(zhuǎn)3次復(fù)位 以棱為中心，旋轉(zhuǎn)180，其形不變，要轉(zhuǎn)2次復(fù)位故又稱5、3、2構(gòu)型，或5、3、2次軸對稱 DNA病毒：虹彩病毒、皰疹病毒、腺病毒、乳多空病毒、細(xì)小病毒、圓環(huán)病毒、非洲豬瘟病毒、嗜肝DNA病毒 RNA病毒：呼腸孤病毒、雙RNA病毒、小RNA病毒、杯狀病毒、戊肝病毒、披膜病毒、黃病毒、動脈炎病毒、反轉(zhuǎn)錄病毒2、螺旋對稱

4、(helical symmetry)副流感病毒的破碎病毒粒子，箭頭所指為螺旋對稱的核衣殼，右圖為模式圖 呈螺旋對稱的多為有囊膜的病毒，在動物病毒中螺旋對稱的病毒均屬有囊膜的單股RNA病毒。彈狀病毒、布尼病毒、副粘病毒、正粘病毒、嵌沙樣病毒、絲狀病毒科、冠狀病毒3、復(fù)合對稱殼體(complex symmetry) 由二十面體對稱和螺旋對稱兩部分組成有尾噬菌體，頭部呈二十面體對稱，尾部呈螺旋對稱。 不規(guī)則的二十面體結(jié)構(gòu)T-偶數(shù)噬菌體，由兩個半個的二十面體通過一短六棱柱連接形成。 逆轉(zhuǎn)錄病毒包膜內(nèi)有一個二十面體對稱的殼體，殼體內(nèi)還有由病毒RNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的，可能為螺旋對稱的核糖核蛋白核心。 呼

5、腸孤病毒具有兩層殼體，內(nèi)殼體和外殼體均為二十面體對稱 痘病毒衣殼無明顯的對稱形式vRNA病毒：dsRNA:無囊膜分節(jié)段-呼腸孤病毒科（10-12節(jié)段）、雙RNA病毒科（2節(jié)段） ssRNA：正粘病毒（7-8節(jié)段），布尼病毒（3節(jié)段），砂粒病毒（2節(jié)段）v重疊基因（overlappinggenes）：基因組特定序列能夠以二個或三個不同的框架閱讀，產(chǎn)生2種或3種有 不同氨基酸序列的蛋白質(zhì)。e.g. PPV、PRRSV作用：編碼更多的蛋白質(zhì)，滿足復(fù)制和增殖的需要，遺傳節(jié)約的原則。v病毒蛋白質(zhì)的分類根據(jù)是否存在于病毒粒子中分為：v 結(jié)構(gòu)蛋白（Structural protein）v 非結(jié)構(gòu)蛋白（Non

6、structural protein）v 結(jié)構(gòu)蛋白（Structural protein）： 構(gòu)成一個完整的、形態(tài)成熟的病毒顆粒所必需的蛋白質(zhì)。 殼體蛋白 包膜蛋白 存在于病毒體中的酶v 非結(jié)構(gòu)蛋白（non-structural protein）：由病毒基因組編碼，但并不結(jié)合于病毒顆粒中的蛋白質(zhì)。在病毒的復(fù)制和增殖過程中發(fā)揮一 定的作用。v國際病毒分類委員會ICTV（International Committee on Taxonomy of Viruses）v國際病毒分類與命名規(guī)則一般規(guī)則關(guān)于類和病毒的命名規(guī)則關(guān)于種的規(guī)則關(guān)于屬的規(guī)則關(guān)于亞科的規(guī)則關(guān)于科的規(guī)則關(guān)于目的規(guī)則關(guān)于亞病毒因子的規(guī)則

7、關(guān)于書寫的規(guī)則1、病毒分類系統(tǒng)：采用目、科、亞科、屬和種的等級制度，在種的命名尚不完善的 情況下，許多病毒可用國際通用的俗名。2、屬是一組具有某些共同特性的種。3、屬名以“Virus”結(jié)尾。E.g. Pestivirus：瘟病毒屬Coronavirus：冠狀病毒屬4、通過一個屬名的同時需通過一個代表種。5、亞科是一組具有某些共同特性的屬。 6、亞科名以“Virinae”結(jié)尾。E.g. Retrovirinae ：反轉(zhuǎn)錄病毒亞科Spumavirinae：泡沫病毒亞科7、科是一組具有某些共同特性的屬（不管這些屬是否組成了亞科）。8、科名以“Viridae”結(jié)尾。E.g. Herpesviridae

8、：皰疹病毒科Adenoviridae：腺病毒科9、通過一個科名的同時需通過一個屬名。10、目是一組具有某些共同特性的科。11、目名以“Virales”結(jié)尾。目virales科viridae亞科virinae屬virus一些屬性不很明確的屬或暫定屬，用引號或后綴“-like viruses”表示，如Norwalk-like viruses。v國際上通用的流感病毒命名方法 Influenza virus 型別/宿主/分離地點/分離株序號/分離年代（血凝素亞型神經(jīng)氨酸酶亞型）2Influenza virus A/Hongkong/1/68（H3N ） H：hemagglutininN：neurami

9、nidaseInfluenza virus A/Chicken/Hubei/8/2004(H5N1)Influenza virus A/Duck/Hubei/4/2004(H5N1)v6個目:v病毒的長期保存1、快速低溫凍存于病毒懸液內(nèi)加入滅活的動物血清或其他蛋白質(zhì)保護(hù)劑和5%-10%的DMSO，迅速置-70或- 196保存。含病毒的組織材料可以直接低溫冰凍保存；或先浸入50%甘油生理鹽水中，再低溫保存。2、冷凍干燥加入保護(hù)劑，在真空條件下使冰凍的病毒懸液脫水。細(xì)胞凍存與復(fù)蘇的基本原則緩慢降溫，快速解凍 v復(fù)制（replication）：病毒感染敏感的宿主細(xì)胞后，在病毒核酸的控制下合成子代病毒

10、的核酸與蛋白質(zhì)等成分，然后在宿主細(xì)胞內(nèi)裝配成病毒顆粒，再以各種方式釋放 到細(xì)胞外，感染其它細(xì)胞，這種增殖方式稱復(fù)制。v動物病毒的復(fù)制周期分為5個主要階段: 吸附(Adsorption/Attachment) 侵入(Penetration) 脫殼(Uncoating) 病毒成分的合成(Synthesis of viral neucleic acid and protein) 裝配與釋放(Assembly and Release)v吸附蛋白（virus attachment protein, VAP)：病毒表面能識別特異細(xì)胞受體的結(jié)構(gòu)蛋白。主要是殼體蛋白或包膜糖蛋白-有包膜的動物病毒：流感病毒的H

11、A、副粘病毒的HN糖蛋白、彈狀病毒的C糖蛋白-無包膜的動物病毒：脊髓灰質(zhì)炎病毒衣殼蛋白上的VP1多肽v動物病毒的侵入方式：細(xì)胞內(nèi)吞(endocytosis)膜融合(membrane fusion)直接侵入(direct penetration)v 細(xì)胞內(nèi)吞(endocytosis):有囊膜或無囊膜的動物病毒 機(jī)制：細(xì)胞膜先將病毒粒子包裹，再經(jīng)膜內(nèi)陷形成吞噬泡，吞噬泡通過離子泵降低其pH，激活病毒 囊膜與吞噬泡膜之間的膜融合或激活裂解囊泡的酶類，從而釋放出病毒粒子。e.g. influenza virus, poxvirus, polyomavirus, reovirus 內(nèi)吞之后：吞噬泡膜與病

12、毒囊膜融合或吞噬泡裂解v 膜融合（membrane fusion) 病毒囊膜與細(xì)胞膜的融合過程，在除去囊膜的同時，將核衣殼導(dǎo)入到細(xì)胞內(nèi)。有囊膜病毒的主要 侵入方式，由病毒的具有細(xì)胞融合活性的囊膜糖蛋白介導(dǎo)。v直接侵入(direct penetration)（移位）許多無囊膜病毒侵入細(xì)胞的方式，機(jī)理尚不清楚病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體結(jié)合后，細(xì)胞膜的流動性引起病毒衣殼蛋白的重排 和構(gòu)型變化，加之細(xì)胞膜上可能存在的水解酶的作用，從而導(dǎo)致病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，侵入與脫殼同時完成。病毒衣殼直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。v病毒核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成分成5個連續(xù)的階段：mRNA的早期轉(zhuǎn)錄mRNA的早期翻譯病毒核酸的復(fù)制mR

13、NA的再度轉(zhuǎn)錄（晚期轉(zhuǎn)錄）mRNA的再度譯制（晚期翻譯） v潛 伏 期 （latent period）：病毒體吸附于宿主細(xì)胞（病毒體在培養(yǎng)基中消失）到受染細(xì)胞 釋放出子代病毒體（培養(yǎng)基中重新出現(xiàn)病毒體）所需的最短時間。v隱 蔽 期 （eclipse period）：自感染性的病毒在細(xì)胞內(nèi)消失到細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)新的感染性的病毒 之間的時間。不同病毒的隱蔽期長短不一，如痘病毒10h，脊髓灰質(zhì)炎病毒24h。v依賴于病毒的流產(chǎn)感染由缺損病毒引起缺損病毒（defective virus）：基因組中一個或多個復(fù)制必需基因缺失或失活的病毒。u 缺損病毒的種類：干擾缺損病毒/顆粒(defective interfe

14、ring virus/particle，DI顆粒)衛(wèi)星病毒(satellite virus)條件缺損病毒(conditional defective virus）假病毒體(pseudovirion)干擾缺損病毒/顆粒 defective interfering virus/particle 干擾缺損病毒：在病毒感染時產(chǎn)生的一類亞基因組缺失突變體。因失去了親代病毒基因組中的復(fù)制必需片段，所以不能單獨(dú)進(jìn)行復(fù)制，而必需在其同型的完全病毒（標(biāo)準(zhǔn)病毒）的輔助下，由完全病毒提供DI顆粒已喪失的、但又為復(fù)制所必需的基因功能才能復(fù)制。 標(biāo)準(zhǔn)病毒（standard virus,SV）：與DI顆粒相關(guān)的完全病毒。

15、lDI顆粒的特點：基因組缺損（亞基因組）依賴于同源的標(biāo)準(zhǔn)病毒復(fù)制干擾同源的標(biāo)準(zhǔn)病毒的復(fù)制具有與親代病毒相同的對稱形式、形態(tài)特征、結(jié)構(gòu)蛋白和抗原性DI顆粒至少保留親代病毒基因組的： a)特異性的病毒復(fù)制酶的起始序列 b)病毒殼體化的起始識別序列l(wèi)DI顆粒的產(chǎn)生DNA病毒：DNA復(fù)制錯誤、轉(zhuǎn)座子跳躍、同源重組等RNA病毒：模板轉(zhuǎn)換（RNA復(fù)制酶帶著未合成好的新生鏈脫離模板，然后重新結(jié)合新的模板 或原模板的新位點繼續(xù)合成新生RNA鏈）。l避免DI顆粒污染病毒制備物的方法用低感染復(fù)數(shù)（m.o.i）接種病毒和傳代對種子病毒進(jìn)行克隆純化（蝕斑純化）衛(wèi)星病毒(satellite virus)衛(wèi)星病毒：存在于

16、自然界中的一種絕對的缺損病毒，必須依賴輔助病毒才能復(fù)制，但其基 因組與輔助病毒的基因組無任何同源性。 l特點:缺損基因組(存在于自然界的絕對缺損病毒,不是輔助病毒的缺損病毒)復(fù)制專一性地依賴于輔助病毒衛(wèi)星病毒和輔助病毒的基因組無同源性lExamples:腺聯(lián)病毒(adneo-associated virus, AAV)與腺病毒肝炎病毒(hepatitis delta virus, HDV)與乙型肝炎病毒(HBV)衛(wèi)星煙草壞死病毒(satellite tobacco necrosis virus, STNV)與TNV大腸桿菌噬菌體P4與P2v影響病毒表型的病毒間相互作用表型混合多倍體互補(bǔ)作用干擾

17、作用 v什么是干擾素？干擾素的性質(zhì)l 是一組由多種細(xì)胞在適宜誘生劑的作用下產(chǎn)生的具有抗病毒、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞自身穩(wěn)定等多種生物活性的糖蛋白，是一種重要的細(xì)胞因子。v病毒感染細(xì)胞的類型根據(jù)病毒感染后細(xì)胞的表現(xiàn)不同分為:溶(殺)細(xì)胞性感染穩(wěn)定態(tài)感染整合感染1. 殺(溶)細(xì)胞性感染細(xì)胞在病毒感染以后，因代謝障礙而迅速死亡（破裂或溶解），大量感染性病毒釋出于細(xì)胞外的體液中，形成新一輪感染。主要由無包膜、殺傷性強(qiáng)的病毒感染引起，如：痘病毒、小RNA病毒。2. 穩(wěn)定態(tài)感染病毒感染細(xì)胞后，病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖，但并不嚴(yán)重影響細(xì)胞的生命活動，被感染細(xì)胞能 正常繁殖。病毒常以出芽的方式釋放或呈細(xì)胞到細(xì)胞的

18、傳播，如：PCV、CSFV、EB病毒、鼠類的白血病病毒3. 整合性感染病毒感染細(xì)胞后，病毒核酸整合于細(xì)胞染色體內(nèi)，并隨細(xì)胞的分裂而增殖，使細(xì)胞轉(zhuǎn)化 或惡性變。腺病毒、SV40等在容許細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生溶細(xì)胞感染而在非容許細(xì)胞內(nèi)形成整合性感染HIV先將病毒基因組RNA反轉(zhuǎn)錄成雙鏈DNA，并整合到宿主細(xì)胞基因組上3. 包涵（含）體形成（inclusion body)細(xì)胞被病毒感染以后，在細(xì)胞漿或細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)的一些在光學(xué)顯微鏡下可見的特殊結(jié)構(gòu)。病毒核酸和蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)集中合成和裝配成病毒粒子的場所（病毒工廠）1）包涵體的實質(zhì)（組成）病毒體或病毒組分：腺病毒、痘病毒、麻疹病毒。細(xì)胞的退行性產(chǎn)物：皰疹病毒。 某

19、些細(xì)菌及其毒素、某些化學(xué)藥物和重金屬鹽也可引起細(xì)胞類似的組織學(xué)變化。2）包涵體的類型不同病毒感染所形成的包涵體的形態(tài)、染色特性和存在部位各不相同：A. 痘苗病毒：胞漿內(nèi)嗜酸性包涵體B. 單純皰疹病毒：核內(nèi)嗜酸性包涵體，細(xì)胞融合形成合胞體C. 呼腸孤病毒：胞漿內(nèi)核周嗜酸性包涵體D. 腺病毒：核內(nèi)嗜堿性包涵體E. 狂犬病病毒：胞漿內(nèi)嗜酸性包涵體F. 麻疹病毒：核內(nèi)和胞漿內(nèi)嗜酸性包涵體v細(xì)胞凋亡（1972年由英國Kerr教授首次提出）細(xì)胞為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主、有序性的細(xì)胞死亡形式。由細(xì)胞內(nèi)部 和外部刺激誘導(dǎo)所致。特點：細(xì)胞變圓；胞漿濃縮；核染色質(zhì)聚集、分塊、位于核膜上；核仁裂解，核

20、固縮，形成凋亡小 體；細(xì)胞核內(nèi)的DNA被核酸內(nèi)切酶降解為約180-200bp整數(shù)倍的核酸片段，凝膠電泳圖譜呈梯狀（DNA ladder)。v病毒的致病性（病原性）和毒力病毒的致病性：是病毒長期進(jìn)化過程中形成的引起機(jī)體感染的潛在能力，是病毒“種”的 特征。毒力：某一特定毒株的致病性，是病毒“株”的特征。v機(jī)體病毒感染的類型和發(fā)生機(jī)制（一）按病程長短分:急性型亞急性型慢性型（持續(xù)性） 持續(xù)性感染指病毒感染機(jī)體后，病毒在機(jī)體內(nèi)持續(xù)存在，達(dá)數(shù)月或數(shù)年甚至終生但不一定持續(xù)增殖或持續(xù)引 起癥狀。1) 持續(xù)性感染的特點：潛伏期長病原體長期存在病變和癥狀常與免疫病理或免疫缺陷有關(guān)，發(fā)病常呈進(jìn)行性，預(yù)后大多不良

21、。自然感染的宿主范圍大多極窄，有遺傳傾向。2 ) 持續(xù)性感染的分類慢性感染潛伏感染慢病毒感染慢性感染病毒在機(jī)體內(nèi)持續(xù)增殖，可不斷排出體外，常不引起臨床癥狀，但在機(jī)體免疫功能低下時發(fā) 病，癥狀長期存在。如：慢性豬瘟、小鼠乳酸脫氫酶增高癥、人的乙肝、艾滋病特點：不產(chǎn)生疾病，但有感染性病毒持續(xù)存在，如乙肝病毒的無癥狀健康帶毒者。在后期可能由于免疫病理或腫瘤并發(fā)癥而引起疾病，如馬傳染性貧血病毒、艾滋病、鼠類、禽類和貓的白血病病毒。潛伏感染在急性或隱性感染之后，病毒潛伏存在于一定的組織細(xì)胞中，在某些條件下，病毒在宿主細(xì)胞體內(nèi)重新增殖和擴(kuò)散，再次出現(xiàn)與初次感染癥狀極為相似或截然不同的急性發(fā)作，而且以后還會

22、反 復(fù)發(fā)生。如：人的水痘-帶狀皰疹病毒、偽狂犬病毒。慢病毒感染（長程感染）指病毒有很長的潛伏期，此時機(jī)體無癥狀，也分離不出病毒。以后發(fā)病呈慢性進(jìn)行性且最后轉(zhuǎn)歸 于死亡的一種病毒感染。與慢性感染的不同點：疾病過程緩慢，但不斷發(fā)展而且無例外地死亡。引起慢病毒感染的病原體：常規(guī)病毒：如馬傳染性貧血病毒、山羊關(guān)節(jié)炎-腦炎病毒、人的麻疹病毒、人和猴的免疫缺陷病病毒。朊病毒：羊的癢疫、貂的傳染性腦病、鹿的慢性消耗性疾病、牛的海綿狀腦病、人的庫魯病和克一雅氏病等。3 ) 持續(xù)性感染發(fā)生的機(jī)制（1）病毒因素A、病毒基因組整合到宿主細(xì)胞DNA中。如：逆轉(zhuǎn)錄病毒、SV40B、病毒侵犯免疫細(xì)胞或在有掩護(hù)的部位或細(xì)胞

23、內(nèi)增殖。如皰疹病毒隱藏在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)、人和猴 免疫缺陷病毒侵入T4淋巴細(xì)胞。C、病毒抗原發(fā)生變異。馬傳染性貧血病毒D、干擾缺損顆粒（DI）的出現(xiàn)。水皰性口炎病毒（VSV） E、病毒無免疫原性。朊病毒（2）機(jī)體方面A、免疫耐受機(jī)體在胚胎或初生期感染某些病毒，免疫組織或細(xì)胞再次接觸該病毒抗原不產(chǎn)生抗體及細(xì)胞免 疫，或僅有低反應(yīng)性免疫應(yīng)答。B、只產(chǎn)生非中和抗體：小鼠淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒、非洲豬瘟病毒C、干擾素產(chǎn)生能力低下：小鼠淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒感染、乙型肝炎病毒感染、PRRSV D、細(xì)胞免疫應(yīng)答低下：慢性乙型肝炎患者的T細(xì)胞對其特異性表面抗原及植物血凝素反應(yīng)偏低E、宿主細(xì)胞遺傳因素：不同品系對病毒的敏感性不同v疫苗的基本成分：抗原佐劑防腐劑穩(wěn)定劑/保護(hù)劑滅活劑vPCR的主要步驟：變性 通過加熱（90-95）使DNA模板雙鏈的氫鍵斷裂，雙鏈解離成單鏈DNA。退火 適當(dāng)降溫（42-62）使引物與其互補(bǔ)的模板在局部形成雜交鏈。延伸72，在DNA聚合酶和4種脫氧核糖核苷酸底物（dNTPs)