病毒簡介醫(yī)學宣教培訓課件

1、病毒簡介醫(yī)學宣教病毒簡介醫(yī)學宣教一、病毒的發(fā)現(xiàn):第一節(jié) 病毒的概述1892 年俄國學者伊萬諾夫斯基 (Ivanovski) 首次發(fā)現(xiàn)煙草花葉病的感染因子能夠通過細菌濾器，病葉汁液的濾過液能感染健康煙草發(fā)病。 1898 年荷蘭生物學家貝依林克 (M. W. Beijrinck) 進一步驗證了這個結(jié)果，并發(fā)現(xiàn)可以用酒精將煙草花葉病的致病因子從懸液中沉淀下來而不失去其感染力，而且能夠在瓊脂凝膠中擴散，但用培養(yǎng)細菌的方法卻培養(yǎng)不出來。貝依林克給這種致病因子起名為“病毒 (Virus) ”，拉丁語的原意是“毒”2病毒簡介醫(yī)學宣教一、病毒的發(fā)現(xiàn):第一節(jié) 病毒的概述1892 年 1935 年美國生物學家斯坦

2、萊 (W. M. Stanley) 從煙草花葉病病葉中提取出了病毒結(jié)晶，并證實該結(jié)晶具有致病力。這一事件成為分子生物學發(fā)展中的一個里程碑。斯坦萊也因此而榮獲諾貝爾獎。隨后鮑頓 (Frederick Charles Bawden) 和皮里 (Norman W. Pirie) 這兩位英國生物化學家證明了病毒結(jié)晶含有核酸和蛋白質(zhì)兩種成分，而只有核酸具有感染和復(fù)制能力。3病毒簡介醫(yī)學宣教 1935 年美國生物學家斯坦萊 (W. M. Stanle 1971 年 Diener 發(fā)現(xiàn)了一種只含小分子量 RNA 而不含蛋白質(zhì)的類病毒（ viriods ） , 說明自然界中存在著比病毒更簡單的致病因子，這一發(fā)

3、現(xiàn)對病毒的定義提出了挑戰(zhàn)。 1981 年至 1983 年，又發(fā)現(xiàn)在四種多面體 RNA 病毒顆粒中伴隨存在一種與類病毒相似的 RNA 分子，其復(fù)制和衣殼化都需要依賴于輔助病毒，被稱為衛(wèi)星病毒或擬病毒（ virusiods ）。 1982 年 Prusiner 發(fā)現(xiàn)引起羊瘙癢病的病原體是一種分子量約 27kDa 的蛋白質(zhì)（不包含核酸）稱為朊病毒（ prions ）?，F(xiàn)在認為病毒是一種比較原始的、有生命特征的、能自我復(fù)制和專性細胞內(nèi)寄生的非細胞生物。 4病毒簡介醫(yī)學宣教 1971 年 Diener 發(fā)現(xiàn)了一種只含小分子量 RNA植株感染病毒的癥狀花葉5病毒簡介醫(yī)學宣教植株感染病毒的癥狀花葉5病毒簡介

4、醫(yī)學宣教個體極小，多在10-300 nm之間，能通過細菌過濾器;病毒沒有細胞結(jié)構(gòu);化學組成簡單,主要是核酸和蛋白質(zhì)；只有DNA或RNA一種核酸。病毒向寄主細胞提供自己的遺傳信息，通過寄主的轉(zhuǎn)錄、翻譯和合成系統(tǒng)來復(fù)制病毒;嚴格活細胞內(nèi)寄生，無核糖體和獨立的酶反應(yīng)系統(tǒng)；在離體條件下，能以大分子狀態(tài)存在，并可長期保持侵染活性；對一般抗生素不敏感，但對干擾素敏感；二、病毒的特點:6病毒簡介醫(yī)學宣教個體極小，多在10-300 nm之間，能通過細菌過濾器;二一、 病毒粒子的形狀與大小病毒的形態(tài)有球形、卵圓形、磚形、桿狀、絲狀及蝌蚪狀等，但以近似球形的多面體和桿狀為主。動物病毒多呈球形，卵圓形或磚形。細菌病

5、毒多為蝌蚪形，也有微球形和絲狀的。植物病毒多為桿狀。第二節(jié) 病毒的形態(tài)構(gòu)造7病毒簡介醫(yī)學宣教一、 病毒粒子的形狀與大小病毒的形態(tài)有球形、卵圓形、磚形、桿（二）病毒的大小Viruses range from 20 to 300 nm in diameter8病毒簡介醫(yī)學宣教（二）病毒的大小Viruses range from 20 病毒的結(jié)構(gòu)示意圖二、病毒的化學組成、結(jié)構(gòu)與對稱性 9病毒簡介醫(yī)學宣教病毒的結(jié)構(gòu)示意圖二、病毒的化學組成、結(jié)構(gòu)與對稱性 9病毒簡介（一）病毒的結(jié)構(gòu) 核衣殼（基本構(gòu)造） 核心：由DNA或RNA構(gòu)成病 衣殼：由許多衣殼粒蛋白構(gòu)成毒 包膜（非基本結(jié)構(gòu)）：由類脂或脂蛋白構(gòu)成 刺

6、突（非基本結(jié)構(gòu)）10病毒簡介醫(yī)學宣教（一）病毒的結(jié)構(gòu)10病毒簡介醫(yī)學宣教（二）病毒的對稱性 病毒衣殼的衣殼粒排列具有高度對稱性。螺旋對稱與二十面體對稱是病毒兩種基本的對稱類型。此外，兼有螺旋對稱和二十面體對稱的稱為復(fù)合對稱。11病毒簡介醫(yī)學宣教（二）病毒的對稱性 病毒衣殼的衣殼粒排列具有高度對稱1螺旋對稱的桿狀病毒 煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus， TMV）是螺旋對稱的典型代表。TMV為單鏈 RNA病毒，直管狀、長300nm、寬15nm、內(nèi)徑4nm（圖示），由95蛋白質(zhì)與5RNA組成。12病毒簡介醫(yī)學宣教1螺旋對稱的桿狀病毒12病毒簡介醫(yī)學宣教2二十面體對稱或等軸對稱的

7、球狀病毒 以腺病毒為代表，腺病毒為雙鏈DNA病毒，無包膜，粗看像“球狀”，直徑70-80nm。但實際上，它是由20個等邊三角形組成的二十面體（圖示-A）。13病毒簡介醫(yī)學宣教2二十面體對稱或等軸對稱的球狀病毒13病毒簡介醫(yī)學宣教3復(fù)合對稱的蝌蚪狀病毒 大腸桿菌噬菌體T4是復(fù)合對稱病毒的代表。噬菌體T4也是雙鏈DNA病毒，蝌蚪狀，由二十面體對稱的頭與螺旋對稱的尾復(fù)合構(gòu)成，為復(fù)合對稱（圖示）。頭部長95nm、寬65nm，在電鏡照片中呈橢圓形二十面體，線狀雙鏈DNA位于頭部的核心。尾長95nm，由尾管、尾鞘、基板、刺突與尾絲等組成，尾管是位于頭部核心的DNA進入宿主細胞的通道。尾絲與刺突均有吸附功能

8、。在頭尾相連處還有頸部，由頸環(huán)和頸須構(gòu)成。從頸環(huán)發(fā)出6根頸須，它的功能是裹住吸附前的尾絲。 3復(fù)合對稱的蝌蚪狀病毒14病毒簡介醫(yī)學宣教3復(fù)合對稱的蝌蚪狀病毒 大腸桿菌噬菌體T4是復(fù)合對3、復(fù)合對稱：蝌蚪形，如T4 噬菌體。15病毒簡介醫(yī)學宣教3、復(fù)合對稱：蝌蚪形，如T4 噬菌體。15病毒簡介醫(yī)學宣教（三）病毒的化學組成 病毒的主要化學組分為核酸（DNA或 RNA）和蛋白質(zhì)。有的病毒還含有脂質(zhì)、糖類等其他組分。 1核酸 核酸控制病毒的遺傳，它是遺傳信息的載體和傳遞體。 一種病毒只含一種核酸（DNA或RNA）。16病毒簡介醫(yī)學宣教（三）病毒的化學組成1核酸16病毒簡介醫(yī)學宣教 動物病毒多數(shù)屬DNA

9、型，如天花病毒等，也有些屬RNA型，如流感病毒等。 植物病毒絕大多數(shù)屬RNA型，少數(shù)屬DNA型，如花椰菜花葉病毒。 噬菌體多數(shù)屬DNA型，少數(shù)屬RNA型，如大腸桿菌噬菌體M13和 f2等。 17病毒簡介醫(yī)學宣教17病毒簡介醫(yī)學宣教2.病毒的蛋白質(zhì) 病毒蛋白質(zhì)的氨基酸組成與其他生物一樣，但不同病毒蛋白質(zhì)的氨基酸組成和含量各不相同。病毒蛋白質(zhì)主要在構(gòu)成病毒結(jié)構(gòu)、病毒的侵染與增殖過程中發(fā)揮作用： 1、結(jié)構(gòu)功能 2、吸附 3、破壞宿主細胞壁與細胞膜 4、增殖18病毒簡介醫(yī)學宣教2.病毒的蛋白質(zhì) 病毒蛋白質(zhì)的氨基酸組3.脂類和多糖類： 較復(fù)雜的病毒如痘類病毒，在其被膜中含有脂類與多糖。 脂類中磷脂占50

10、-60%，其余則為膽固醇。 多糖常以糖脂、糖蛋白形成存在。 病毒所含的糖類主要以糖蛋白的形式存在于包膜的表面，決定著病毒的抗原性。19病毒簡介醫(yī)學宣教3.脂類和多糖類：19病毒簡介醫(yī)學宣教四、病毒的群體形態(tài)： （1） 包含體： 病毒在寄主細胞中形成的聚集體稱為包含體。其中包含未裝配的病毒亞基、完整的病毒體和寄主編碼的蛋白質(zhì)，多數(shù)為動物病毒和植物病毒所形成。 包含體的特點： 有特定形態(tài)，多為圓形或多角型。 體積較大，光學顯微鏡下可見。 包含體在細胞中的形成部位：位于細胞核內(nèi)如包疹病毒 位于細胞質(zhì)內(nèi)如狂犬病毒等 胞核內(nèi)胞質(zhì)都有麻疹病毒 了解研究包含體的實踐意義-病毒鑒定 臨床診斷依據(jù)20病毒簡介醫(yī)

11、學宣教四、病毒的群體形態(tài)：包含體在細胞中的形成部位：位于細胞核內(nèi)（2）噬菌斑： 概念：指噬菌體裂解細菌或限制被感染細菌的生長而形成的透明或渾濁的空斑。一般有噬菌體在菌苔上形成的負菌落。應(yīng)用：1、噬菌體定量計數(shù)2、噬菌體的鑒定21病毒簡介醫(yī)學宣教（2）噬菌斑：概念：指噬菌體裂解細菌或限制被感染細菌的生長而（3）空斑：一些動物病毒在動物細胞或組織培養(yǎng)系統(tǒng)培養(yǎng)時，由于受病毒感染細胞裂解出現(xiàn)與噬菌斑類似的透明亮圈。 如果是腫瘤病毒，細胞不是溶解，而是生長速率增加，導致受感染細胞堆積起來形成類似菌落的感染病灶。22病毒簡介醫(yī)學宣教22病毒簡介醫(yī)學宣教（4）壞死斑（枯斑）： 植物病毒在葉片等植物組織上形成

12、的一個個褪綠或壞死的斑塊。23病毒簡介醫(yī)學宣教（4）壞死斑（枯斑）：23病毒簡介醫(yī)學宣教五、病毒的分類根據(jù)寄主不同劃分為5種病毒根據(jù)化學成分不同劃分為2種病毒根據(jù)對寄主的影響程度劃分為2種病毒24病毒簡介醫(yī)學宣教五、病毒的分類根據(jù)寄主不同劃分為5種病毒24病毒簡介醫(yī)學宣教根據(jù)寄主不同劃分為5種病毒動物病毒：人類病毒（300余種） 脊椎動物病毒（931種） 昆蟲病毒（1671種）植物病毒：600余種真菌病毒：100余種細菌病毒：2850余種擬病毒：25病毒簡介醫(yī)學宣教根據(jù)寄主不同劃分為5種病毒動物病毒：人類病毒（300余種）2根據(jù)化學成分劃分為2種病毒真病毒亞病毒 類病毒：裸露的閉合環(huán)狀的RNA

13、分子 擬病毒：植物真病毒中的小的環(huán)狀的RNA分子 朊病毒：具有侵染力的蛋白質(zhì)顆粒26病毒簡介醫(yī)學宣教根據(jù)化學成分劃分為2種病毒真病毒26病毒簡介醫(yī)學宣教根據(jù)對寄主的影響程度劃分為2種病毒溫和性的病毒： 病毒的基因組可以與寄主基因組同時復(fù)制，并且可以形成一種溶原化狀態(tài)，從而不導致細胞死亡。烈性病毒：感染后能殺死細胞的病毒27病毒簡介醫(yī)學宣教根據(jù)對寄主的影響程度劃分為2種病毒溫和性的病毒：27病毒簡介第三節(jié) 病毒的繁殖 以噬菌體為例 病毒的繁殖方式與細胞生物不同。病毒缺乏增殖所需要的酶系，只能在感染的細胞內(nèi)利用宿主細胞提供的能量、原料和場所完成病毒的復(fù)制。無論是動物病毒、植物病毒或細菌病毒，其繁殖

14、過程雖不完全相同，但基本相似。 一般可分為吸附、侵入（脫殼）、生物合成、裝配與釋放等五個連續(xù)步驟。28病毒簡介醫(yī)學宣教第三節(jié) 病毒的繁殖 以噬吸附侵入復(fù)制組裝釋放29病毒簡介醫(yī)學宣教吸附侵入復(fù)制組裝釋放29病毒簡介醫(yī)學宣教（一）吸附： 吸附是指病毒通過其表面結(jié)構(gòu)與宿主細胞的病毒受體特異性結(jié)合，導致病毒附著于細胞表面的過程。 病毒體與細胞的最初結(jié)合是可逆的。病毒表面的吸附蛋白能與細胞表面的受體之間發(fā)生化學鍵結(jié)合，使得病毒不可逆地吸附于細胞表面。30病毒簡介醫(yī)學宣教（一）吸附：30病毒簡介醫(yī)學宣教 吸附吸附的機理：尾絲尖端與受體發(fā)生共價結(jié)合。31病毒簡介醫(yī)學宣教 2 、侵入過程：尾絲展開、釋放溶菌

15、酶、尾絲尾鞘收縮、DNA注入動物病毒借助胞飲作用或直接穿過膜，植物病毒則通過傷口或昆蟲刺吸傳染32病毒簡介醫(yī)學宣教2 、侵入動物病毒借助胞飲作用或直接穿過膜，植物病毒則通過傷3 、復(fù)制與合成(1)核酸復(fù)制核酸復(fù)制核酸轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)合成DNA病毒(poxvirus)的復(fù)制33病毒簡介醫(yī)學宣教3 、復(fù)制與合成(1)核酸復(fù)制核酸復(fù)制DNA病毒(poxvi病毒簡介醫(yī)學宣教培訓課件4、 裝配 DNA分子的縮合通過衣殼包裹DNA而形成頭部尾絲和尾部其它部件獨立裝配完成頭部與尾部相結(jié)合裝上尾絲35病毒簡介醫(yī)學宣教4、 裝配 DNA分子的縮合通過衣殼包裹DNA而形成頭部尾噬菌體的組裝36病毒簡介醫(yī)學宣教噬菌體的組

16、裝36病毒簡介醫(yī)學宣教成熟的病毒粒子從被感染細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到外界的過程。沒有包膜的病毒合成溶解細胞的酶，引起內(nèi)裂解。有包膜的病毒以下圖方式進行：5、 釋放37病毒簡介醫(yī)學宣教成熟的病毒粒子從被感染細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到外界的過程。5、 釋放37包膜病毒的包膜裝配38病毒簡介醫(yī)學宣教包膜病毒的包膜裝配38病毒簡介醫(yī)學宣教二、一步生長曲線（one-step growth curve） 利用烈性噬菌體的生活周期, 可以在實驗室條件下獲得噬菌體的生長曲線。這種用來測定噬菌體侵染和成熟病毒體釋放的時間間隔, 并用以估計每個被侵染的細胞釋放出來的新的噬菌體粒子的數(shù)量的生長曲線稱為一步生長曲線。 39病毒簡介醫(yī)學宣教二、

17、一步生長曲線（one-step growth curve高濃度敏感細菌 適量噬菌體相混合一定時間 (5min)除去游離噬菌體進行高倍稀釋培養(yǎng)定時取樣測定噬菌體數(shù)2測定噬菌體一步生長曲線 40病毒簡介醫(yī)學宣教高濃度敏感細菌 將低劑量的噬菌體懸液加入敏感細菌的培養(yǎng)液中, 使得一個病毒體與10-100個細菌細胞相混合。經(jīng)過短時間的培養(yǎng)使噬菌體吸附在細菌上, 再用抗體或稀釋除去未吸附上的噬菌體。用新鮮培養(yǎng)液把經(jīng)過上述處理的細菌懸液高倍稀釋，以免發(fā)生第二次吸附和感染。培養(yǎng)后定時取樣, 將含有噬菌體的樣品與敏感細菌培養(yǎng)物混合培養(yǎng), 計算每個樣品在培養(yǎng)基平板表面產(chǎn)生的噬菌斑數(shù)目。以培養(yǎng)時間為橫坐標, 噬菌斑

18、為縱坐標, 可以繪出一步生長曲線。 41病毒簡介醫(yī)學宣教將低劑量的噬菌體懸液加入敏感細菌的培養(yǎng)液中, 使得一個病毒體潛伏期：裂解期：平穩(wěn)期： 裂解量= -裂解期平均噬菌體數(shù)潛伏期平均噬菌體數(shù)42病毒簡介醫(yī)學宣教潛伏期： 裂解 潛伏期:從噬菌體吸附菌細胞至菌細胞釋出新噬菌體的最短時間。裂解 期（rise phasse)宿主裂解，噬菌體數(shù)不斷增加的時期。平穩(wěn)期(plateau phase)宿主全部裂解，噬菌體達最高點后的時期。裂解量(Burst phase)每個被感染細菌釋放新的噬菌體的平均數(shù)。進行一步生長曲線的測定，能了解噬菌體在菌體內(nèi)的最短潛伏期，和平均收獲量，還可測知理化因素的變化對噬菌體感

19、染循環(huán)的時間和對每個被感染噬菌體釋放噬菌體的影響。 裂解量= -裂解期平均噬菌體數(shù)潛伏期平均噬菌體數(shù)裂解量43病毒簡介醫(yī)學宣教 潛伏期:從噬菌體吸附菌細胞至菌細胞釋出新噬菌體的最短時間。三、溫和噬菌體（temperate phages or lysogenic phages） 感染宿主細胞后不引起宿主細胞迅速裂解的噬菌體稱為溫和噬菌體。溫和噬菌體的特點1.其核酸的類型都是 dsDNA; 2.具有整合能力；3.具有同步復(fù)制能力。44病毒簡介醫(yī)學宣教三、溫和噬菌體（temperate phages or ly溶源性(lysogeny)-溫和噬菌體侵染敏感細菌后不裂解它們，而與細菌共存的特性。溫和噬菌體的三種存在形式：游離態(tài) 整合態(tài) 營養(yǎng)態(tài)45病毒簡介醫(yī)學宣教溶源性(lysogeny)-溫和噬菌體侵染敏感細溶原細胞:含有溫和嗜菌體的細胞稱為溶原細菌(或溶原細胞)?？蛇M行正常生長繁殖,而不被裂解。 前噬菌體:整合在宿主染色