病毒——生命進(jìn)化的另一個(gè)極端(1)

1、病毒 進(jìn)化的另一個(gè)極端,常人葆 2015.1.25,內(nèi)容提要,進(jìn)化的極致人類 系統(tǒng) 器官 組織 細(xì)胞 分子 中心法則 病毒 分類、結(jié)構(gòu)、生命形式 人類 v.s. 病毒 免疫系統(tǒng) HIV、朊病毒 病毒的啟示,一、進(jìn)化的極致人類,人體的九大系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) 消化系統(tǒng) 呼吸系統(tǒng) 泌尿系統(tǒng) 生殖系統(tǒng) 神經(jīng)系統(tǒng) 內(nèi)分泌系統(tǒng) 循環(huán)系統(tǒng) 免疫系統(tǒng),6,人體的四大組織,上皮組織 結(jié)締組織 肌肉組織 神經(jīng)組織,細(xì) 胞,生物分類 生命特征,真核生物 原核生物 古細(xì)菌,球菌、桿菌、螺形菌,7-20 mm,1-5 mm,生命特征中心法則,DNA,RNA,蛋白質(zhì),復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,翻譯,二、病 毒,噬菌體,脊髓灰質(zhì)炎病毒,流感

2、病毒,煙草花葉病毒,動(dòng)物病毒 植物病毒 細(xì)菌病毒，噬菌體,A、大腸桿菌噬菌體 (6595nm),B、腺病毒(70nm),C、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (20-30nm),D、乙腦病毒(40nm),G、蛋白分子(10nm ),E、流感病毒(100nm),F、煙草花葉病毒,病毒的基本結(jié)構(gòu),基本結(jié)構(gòu) 所有病毒所必備 核心：病毒的基因組，核酸 衣殼：包繞在核酸外面的蛋白質(zhì)外衣 輔助結(jié)構(gòu) 某些病毒所特有 病毒包膜：宿主細(xì)胞膜+病毒蛋白,核衣殼,螺旋對(duì)稱型,二十面體對(duì)稱型,復(fù)合對(duì)稱型,14,醫(yī)學(xué)病毒分類,DNA病毒 RNA病毒 逆轉(zhuǎn)錄病毒,單鏈DNA病毒：大腸桿菌噬菌體M13 雙鏈DNA病毒：大腸桿菌T4噬菌體、人

3、腺病毒,雙鏈RNA病毒 負(fù)鏈單鏈RNA病毒 正鏈單鏈RNA病毒,HBV、HIV,新型致病因子,類病毒：很小的RNA(200-400n) 病毒，無衣殼。 朊病毒：僅由一種耐蛋白酶K的蛋白質(zhì)組成，具有傳染性。,病毒基因組的利用效率,人類基因組 2.91 Gbp 39000多個(gè)基因 平均的基因大小有27kbp 病毒基因組 3-300 Kbp,單順反子,多順反子,病毒的復(fù)制周期,2020/9/10,17,病毒生命形式的兩重性,病毒存在的兩重性： 細(xì)胞外形式-無復(fù)制活性，保持感染活性，即病毒體或病毒顆粒形式。 細(xì)胞內(nèi)形式-解體釋放出核酸分子，借細(xì)胞內(nèi)環(huán)境以其獨(dú)特的生命活動(dòng)體系進(jìn)行復(fù)制，即核酸分子形式。

4、顆粒形式與基因形式： 有的病毒基因組可以整合于細(xì)胞的基因組，隨細(xì)胞的繁殖而增殖，此時(shí)病毒即以基因形式增殖，而非以顆粒形式增殖，是病毒潛伏感染的一種方式。,補(bǔ)充的中心法則,DNA,RNA,蛋白質(zhì),復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄,翻譯,三、人類 v.s. 病毒,20,人類所面臨的來源于病毒的威脅,烈性傳染病： 天花、霍亂、鼠疫、AIDS、SARS、禽流感、埃博拉 普通傳染病或感染性疾?。?感冒、腹瀉、肝炎、肺炎 無法解決病毒性病患因果關(guān)系prion（朊病毒）： 瘋牛病、老年性癡呆,21,傳染性強(qiáng)：肝炎、流感、SARS、AIDS 感染千差萬別： 急性：流感、麻疹 持續(xù)性：HBV、HCV、HIV 病死率高：AID

5、S、狂犬病、Ebola熱 與腫瘤發(fā)病有關(guān)： EBV鼻咽癌； HBV，HCV原發(fā)性肝癌； HPV宮頸癌； HSV宮頸癌? 缺乏特效藥物治療,人類病毒性疾病,22,人畜共患或媒介傳播病毒性疾病,禽流感（H5N1),狂犬病,輪狀病毒性腹瀉,瘋牛病,乙型腦炎,口蹄疫,Ebola,SARS,發(fā)現(xiàn)其中至少800種越過種物界線，由動(dòng)物傳至人類。,研究人員分辨1407種令人類生病的病原體,23,原有病毒的變異導(dǎo)致疾病的流行：流感病毒 難抗病毒的持續(xù)存在：HIV、HBV等 新現(xiàn)病毒：SARS、禽流感、Ebola virus病毒等,24,這，是一場戰(zhàn)爭！,每一次戰(zhàn)役,我們卻看不到敵人！,人類都血流成河！,但,25

6、,免 疫 系 統(tǒng),免疫器官 免疫細(xì)胞 免疫分子 免疫組織,皮膚與粘膜、血腦屏障、血胎屏障,第一道防線,第二道防線,第三道防線,特異性免疫,記憶T細(xì)胞,27,HIV 病毒 - AIDS,靶細(xì)胞是免疫細(xì)胞、病毒變異、潛伏感染。,朊 病 毒,無核酸，僅由蛋白質(zhì)組成 傳染性蛋白因子，主要成分是一種蛋白酶抗性蛋白,DNA,RNA,蛋白質(zhì),復(fù)制,轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄,翻譯,中國人見面最常見的一句問候語是“你吃了嗎”， 在新幾內(nèi)亞山區(qū)熱帶雨林的土著民族佛魯人中，原先最常見 的一句問候語是“我吃你”。,兒童和婦女享有優(yōu)先吃人的特權(quán)！,這并不是一句玩笑話，因?yàn)榉痿斎?就是傳說中的“食人族”,阮病毒發(fā)現(xiàn),庫魯病(Kuru

7、 disease)： 先是不可抑制地顫抖、四肢抽搐，然后喪失行走和語言能力，并不時(shí)發(fā)出痛苦、可怕笑聲，最后癱瘓直至死亡，死亡率百分之百。 Kuru在當(dāng)?shù)厥恰邦澏丁币馑肌?美國病毒學(xué)家蓋達(dá)塞克，證明： 具有傳染性 慢病毒相似的病原微生物引起 榮獲1976年諾貝爾獎(jiǎng),蓋達(dá)塞克正在檢查一名庫魯病兒童 從1957年“暫留”新幾內(nèi)亞 研究庫魯病長達(dá)40年之久,美國神經(jīng)學(xué)家 普魯西納 榮獲1997年諾貝爾獎(jiǎng),朊病毒的傳染途徑,四、病毒的啟示,高效的遺傳物質(zhì) 極簡的結(jié)構(gòu) 通過變異的自我保護(hù) 潛伏,病毒 進(jìn)化的另一個(gè)極端？,34,戰(zhàn)爭的手段,50% casualties per square kilometer in 1969,窮人的原子彈,