病毒學教學課件15

1、第十六章 病毒學(virology)n3000BC，埃及孟非思壁畫中長老患小兒麻痹癥。病毒virusn微小，可通過除菌濾器，微小，可通過除菌濾器，n電子顯微鏡下觀察電子顯微鏡下觀察: 結構簡單，無完整的結構簡單，無完整的細胞結構細胞結構Virus：體積微小，結構簡單，體積微小，結構簡單，只有一種類型的核酸，只有一種類型的核酸，只能在活的、敏感細胞只能在活的、敏感細胞內以復制方式增殖的非內以復制方式增殖的非細胞型微生物細胞型微生物。病毒引起疾病的特點n傳播性n病死率n持續(xù)感染n腫瘤的形成關系 病毒的基本性狀第一節(jié) 病毒的大小與形態(tài) (Size and Shape )病毒體（病毒體（virion）

2、n完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結構，并有感染性。構，并有感染性。測量單位為測量單位為納米納米（nm,1/1000 m） 150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm）葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm )B、腺病毒、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰質炎病毒、脊髓灰質炎病毒 (30nm )D、乙腦病毒、乙腦病毒 ( 40nm )E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm )F、流感病毒、流感病毒 ( 100nm )G、煙草花葉病毒、煙草花

3、葉病毒 第二節(jié)第二節(jié)病毒的結構和組成病毒的結構和組成病毒體結構模式圖病毒體結構模式圖殼粒殼粒衣殼衣殼核心（核樣物）核心（核樣物）核衣殼核衣殼包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒The viral nucleic acid genome,In the center of the virion, Function: Control the viral heredity and variation, responsible for the infectivityThe genome of a virus can be either DNA or RNA Viral core （病毒的核心）（病毒

4、的核心）Viral Capsid(病毒的衣殼）病毒的衣殼）nThe 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 (核衣殼）核衣殼）nThe core of a virus particle consisting of the genome plus the capsid

5、核衣殼的對稱形式核衣殼的對稱形式Symmetry of Nucleocapsid螺旋對稱型（螺旋對稱型（Helical Symmetry）二十面體立體對稱型（二十面體立體對稱型（ Icosahedral Symmetry ） 復合對稱復合對稱 型（型（Complex Symmetry ）RNACapsomere(殼粒殼粒)五鄰體六鄰體Envelope(包膜）nA lipid-containing membrane that surrounds some viral particles. nIt is acquired during viral maturation by a budding p

6、rocess through a cellular membrane, nNot 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：核酸核心：核酸 基因組基因組genome 決定病毒

7、遺傳、變異決定病毒遺傳、變異 和復制和復制殼粒殼粒capsomere 衣殼衣殼capsid 保護、介導、抗原性保護、介導、抗原性包膜包膜envelope，包膜子粒，包膜子粒peplomere（刺突（刺突spike） 保保 護、介導、抗原性護、介導、抗原性病毒體結構模式圖病毒體結構模式圖殼粒殼粒衣殼衣殼核心（核樣物）核心（核樣物）核衣殼核衣殼包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒CHEMICAL COMPOSITION OF VIRUSES（病毒的化學組成）（病毒的化學組成）n Viral Protein nViral Nucleic Acid nViral Lipids nViral car

8、bohydrate Viral Nucleic AcidDNA-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結構蛋白（Structural protein）：）：Capsomere，matrix(基基質）質） ,gl

9、ycoproteins on envelopen非結構蛋白Enzyme 等等第三節(jié) 病毒的培養(yǎng)和增殖（Culture and Replication of Viruses）一、病毒的培養(yǎng)：用活細胞用活細胞n動物動物（Animals）接種接種n雞胚雞胚（Embryonated eggs）接種接種n組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)（Organ and tissue culture）Organ cultureCell culture:原代細胞 傳代細胞 二倍體細胞常用的細胞培養(yǎng) 名稱 原代細胞培養(yǎng) 恒河猴腎細胞培養(yǎng)， 人胚腎、 肺等細胞培養(yǎng)，雞胚成纖維細胞培養(yǎng) 二倍體細胞株 WI-38（人胚肺細胞株） ，HL-8（

10、恒河猴胚細胞株） 傳代細胞系 Hela 細胞，Detroit 細胞（胸骨髓細胞系） ，Chang C/I/L/K （人結膜C， 腸I， 肝L與腎K細胞系） ，Vero（綠猴腎細胞系） ，BHK-21（幼地鼠腎細胞系） n細胞病變(Cytopathic effect, CPE)n包涵體（Inclusion Bodies）n紅細胞吸附n干擾現象正常細胞正常細胞CPE狂犬病毒包涵體（Negri body）巨細胞病毒包涵體病毒數量和感染性病毒數量和感染性測定測定1、蝕斑試驗斑試驗 病毒感染單層細胞后，產生的局限性病灶，稱蝕斑，蝕斑是由一個感染性病毒體復制形成的，稱蝕斑形成單位，病毒懸液中的感染性病毒量

11、以每毫升的蝕斑形成單位PFU（ plaque forming units ）來表示。2、ID50 或或 TCID50病毒感染雞胚、動物或細胞后，引起 50% 發(fā)生死亡或病變的最小量。 二、二、 病毒的增殖病毒的增殖n活細胞活細胞n敏感細胞敏感細胞n復制復制( replication)病毒復制周期病毒復制周期病毒基因為模板，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等，使細胞轉為復制病毒的基因組，轉錄、轉譯出相應的病毒蛋白，最終釋放出子代病毒。Replication of viruses (病毒的復制）病毒的復制）nReplicative cycle ：nAs obligate intracellular p

12、arasites, 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adsorption穿入penetr

13、ation脫殼uncoating生物合成biosynthesis組裝成熟與釋放assembly and releaseHIV 病病毒毒的的復復制制過過程程n接觸結合特異性吸附（病毒配體位點與細胞膜特異受體結合）n穿入Adsorption and Penetration(吸附與穿入)融合-有包膜病毒胞飲-無包膜病毒Uncoating(脫殼)Biosynthesis(生物合成生物合成)latent period(隱蔽期) 6大類型：雙鏈DNA病毒 單鏈DNA病毒 單正鏈RNA病毒 單負鏈RNA病毒 雙鏈RNA病毒 逆轉錄病毒 區(qū)域：DNA病毒 核內（除痘病毒） RNA病毒 胞質（除流感病毒及 部分

14、副粘病毒）生物合成（以dsDNA為例）n親代DNA mRNA 早期蛋白（酶）n （功能蛋白）n子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白n （結構蛋白）n 子代病毒RNA病毒的生物合成n單正鏈RNA =mRNA 結構和非結構蛋白中間復制體 子代核酸n單負鏈RNA 正鏈 RNA 蛋白質中間復制體 子代核酸（依賴RNA的RNA多聚酶）逆轉錄病毒n病毒RNA 逆轉錄酶 RNA:DNA中間體 雙鏈DNA 整合入細胞染色體 子代病毒mRNA和子代核酸 assembly and release (裝配與釋放) 裝配（裝配（assemblyassembly）釋放（釋放（release）n裂解（Disintegrat

15、ion） : naked virus cause the host cell lysisn出芽（Budding）: enveloped viruses病病毒毒的的復復制制過過程程三、病毒增殖的細胞效應三、病毒增殖的細胞效應 干擾現象干擾現象interference 當兩種病毒同時感染同一細胞時，可發(fā)生一種病毒的當兩種病毒同時感染同一細胞時，可發(fā)生一種病毒的增殖抑制了增殖抑制了 另一種病毒增殖的現象。另一種病毒增殖的現象。 產生原因產生原因 干擾素干擾素interferon，IFN 第一種病毒改變了細胞表面受體結構或細胞代謝第一種病毒改變了細胞表面受體結構或細胞代謝途徑；或抑制第二種病毒途徑；或

16、抑制第二種病毒mRNA的轉譯的轉譯四、病毒的異常增殖病毒的異常增殖n缺陷病毒（缺陷病毒（ defective virus ） 基因組不完整的病毒體基因組不完整的病毒體n缺陷干擾顆粒（缺陷干擾顆粒（defective interfering particles, DIP) 缺陷病毒不能復制，但卻能干擾同種成熟病毒體進入缺陷病毒不能復制，但卻能干擾同種成熟病毒體進入 細胞。細胞。 頓挫感染（頓挫感染（流產性感染流產性感染）（）（abortive infection）： 細胞條件不合適，病毒進入細胞但不能復制細胞條件不合適，病毒進入細胞但不能復制 容許性細胞容許性細胞 非容許性細胞非容許性細胞第四節(jié)

17、第四節(jié) 病毒的遺傳與變異病毒的遺傳與變異n傳統(tǒng)遺傳學傳統(tǒng)遺傳學n分子遺傳學分子遺傳學 突變株突變株mutant溫度敏感突變株（temperature sensitive，ts） 2835可以復制， 3740不能復制 分子遺傳學n病毒基因組分析n病毒保護性表位的確定n病毒抗原高變區(qū)分析n毒力相關基因編碼區(qū)分析n耐藥性變異分析n作用于病毒蛋白質的某些細胞蛋白的研究第五節(jié)第五節(jié) 病毒的分類病毒的分類 （Classification of Viruses）分類原則分類原則Basis of Classificationn核酸類型和結構（RNA/DNA, ds/ss, linear/circular, f

18、ragment /no-fragment)n病毒體形狀和大小n病毒體形態(tài)結構n對脂溶劑敏感性nDNA病毒病毒nRNA病毒病毒nDNA 和和RNA 逆轉錄病毒逆轉錄病毒DNA and RNA Virusesn嗜肝DNA病毒科（Hepadnasviridae） n逆轉錄病毒科（ Retroviridae ） 類病毒（類病毒（ Viroids）n很小 (200-400nt),桿狀 RNA 分子，有二級結構n無衣殼或包膜 n在核內增殖，嚴格細胞內寄生n 多與植物疾病相關 衛(wèi)星病毒衛(wèi)星病毒satellites n特點：特點：1 是是RNA病毒病毒 ，500-2000bpn 2 復制需要輔助病毒復制需要輔助病毒 n 3 與輔助病毒基因無同源性與輔助病毒基因無同源性n 4 所致疾病與輔助病毒無關所