微生物課件：第16章 病毒的基本性狀(1)

1、第二篇 病 毒 學(xué),微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室 陳慶新 Tel:86689910 office:7A208 ,3000BC，埃及孟非思壁畫中長老患小兒麻痹癥。,伊凡諾夫斯基，俄羅斯著名科學(xué)家， 1892年發(fā)現(xiàn)煙草花葉病病原的濾過性。,貝杰林克（1851-1931）荷蘭著名科學(xué)家， 1898年發(fā)現(xiàn)并命名為virus（病毒）。,病毒感染現(xiàn)狀,病毒病占總的微生物感染70% 傳染性強(qiáng)，流行廣 持續(xù)感染、腫瘤和自身免疫性疾病 缺乏特效藥 新的病毒種類發(fā)現(xiàn),第16章 病毒的基本形狀,主要內(nèi)容,概述 病毒的大小與形態(tài) 病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成 病毒的增殖 病毒的遺傳與變異 理化因素對(duì)病毒的影響,病毒（virus）的

2、基本特點(diǎn),最微小，可通過除菌濾器， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)， 只含一種核酸（RNA或DNA） 在活細(xì)胞內(nèi)存活,以復(fù)制方式繁殖,Virus： 體積微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有一種類型的核酸，只能在活細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式增殖的非細(xì)胞型微生物。,病毒引起疾病的特點(diǎn),傳播性 病死率 持續(xù)感染 垂直傳播 腫瘤的形成關(guān)系 尚無特效藥,一、病毒的大小與形態(tài),病毒體（virion） 具有傳染性的結(jié)構(gòu)完整的成熟病毒顆粒 測(cè)量單位：納米（nm） 150nm 大型病毒（最大300nm）,微生物的大小比較,葡萄球菌 (1000nm）,牛痘病毒 300250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次體 450nm,衣原體 390

3、nm,A、大腸桿菌噬菌體 ( 65 95nm ),B、腺病毒 (70nm ),C、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm ),D、乙腦病毒 ( 40nm ),E、蛋白分子 (10nm ),F、流感病毒 ( 100nm ),G、煙草花葉病毒,病毒的形態(tài),多數(shù)-球形或近似球形 少數(shù)-桿狀、絲狀、子彈狀、磚塊狀、 蝌蚪狀,二、病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成,核衣殼,核心,衣殼,一種類型的核酸,小量非結(jié)構(gòu)蛋白,殼粒組成,螺旋對(duì)稱,20面體立體對(duì)稱,復(fù)合對(duì)稱,包膜,蛋白質(zhì),多糖,脂類,（1）核衣殼-基本結(jié)構(gòu) 核心（core）-由核酸組成 -決定病毒的復(fù)制、遺傳、變異 衣殼(capsid)-由殼粒組成 -化學(xué)成分為蛋白質(zhì) -保

4、護(hù)、介導(dǎo)感染、抗原性,1.病毒的結(jié)構(gòu),核衣殼的構(gòu)型 根據(jù)殼粒的排列方式： 螺旋對(duì)稱型：桿狀病毒、彈狀病毒 20面體對(duì)稱型：多數(shù)球狀病毒 復(fù)合對(duì)稱型：噬菌體,RNA,殼粒,螺旋對(duì)稱型,20面體對(duì)稱型,20面體對(duì)稱型,病毒衣殼（電鏡照片）,（3）復(fù)合對(duì)稱型(complex symmetry),（2）包膜,某些Virus成熟后以出芽方式釋放, 獲得的宿主細(xì)胞胞膜成分 成分：脂、少量糖類 表面：刺突（spike）/ 包膜子粒 作用：保護(hù)、介導(dǎo)感染、抗原性 敏感性：脂溶劑、熱、酸、干燥,根據(jù)包膜的有無： 無包膜病毒(裸病毒) 包膜病毒,衣殼,核心,核衣殼,包膜,刺突(包膜子粒),Enveloped Vi

5、rus,Naked Virus,Cubic,Helical,2.病毒的化學(xué)組成與功能,（1）病毒的核酸 單一類型：DNA/RNA，單鏈/雙鏈（ss/ds） DNA病毒： dsDNA ssDNA RNA病毒: dsRNA ssRNA +ssRNA -ssRNA,病毒核酸的特點(diǎn),遺傳信息、復(fù)制、生物學(xué)性狀 特征：小、簡(jiǎn)單、利用效率高，內(nèi)含子、轉(zhuǎn)錄后剪切加工，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和功能，多種核酸類型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每種僅具備一種類型核酸、某些病毒核酸具有感染性、重疊基因、外源基因插入 功能特點(diǎn)：易變異、感染和整合 復(fù)制特點(diǎn)：不同核酸類型病毒復(fù)制方式多樣。,（2）病毒蛋白質(zhì)：由病毒核酸編碼,結(jié)構(gòu)蛋白-組成病毒體的成

6、分 功能-保護(hù)核酸、參與感染（VAP）、具有抗原性 衣殼蛋白：決定病毒的親嗜性 包膜蛋白 基質(zhì)蛋白 非結(jié)構(gòu)蛋白 病毒內(nèi)酶 感染細(xì)胞內(nèi)特殊作用蛋白,（3）脂類和糖,存在于包膜中 維持病毒體結(jié)構(gòu)完整性 與病毒入侵有關(guān) 具有抗原性,復(fù)制( replication)： 以病毒基因組為模板，利用宿主細(xì)胞的能料、能量和場(chǎng)所，使細(xì)胞轉(zhuǎn)為復(fù)制病毒的基因組，轉(zhuǎn)錄、翻譯出相應(yīng)的病毒蛋白，最終釋放出子代病毒。,病毒增殖的方式,三、病毒的增殖,吸附 穿入 脫殼 生物合成 組裝、成熟與釋放,1.病毒的復(fù)制周期,吸附,病毒的增殖過程,穿入,脫殼,早期蛋白,晚期蛋白,裝配,DNA復(fù)制,核酸游離,成熟,釋放,接觸結(jié)合特異性吸

7、附（病毒配體位點(diǎn)VAP與細(xì)胞膜特異受體結(jié)合）-決定病毒的組織嗜性,1.吸附(adsorption),融合 吞飲,2.穿入(penetration),-有包膜病毒,-無包膜病毒,CD21（EBV受體） CD4（HIV受體） CD46（麻疹病毒受體） CD54（鼻病毒受體）,病毒受體,HIV-融合方式,influenza virus -吞飲方式,3.脫殼(uncoating)：釋放病毒基因組核酸,4.生物合成(biosynthesis),（1）合成病毒蛋白質(zhì) A、早期：復(fù)制酶，抑制蛋白 B、晚期：衣殼蛋白及其他結(jié)構(gòu)蛋白,（2）復(fù)制子代病毒核酸,隱蔽期,隱蔽期（Eclipse） 6大類型：雙鏈DNA

8、病毒(dsDNA) 單鏈DNA病毒(ssDNA) 單正鏈RNA病毒(+ssRNA) 單負(fù)鏈RNA病毒(-ssRNA) 雙鏈RNA病毒(dsRNA) 逆轉(zhuǎn)錄病毒 場(chǎng)所：DNA病毒 核內(nèi)（除痘病毒） RNA病毒 胞質(zhì)（除流感病毒及 部分副粘病毒）,1）、DNA病毒（雙鏈）： 細(xì)胞核內(nèi)合成DNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成病毒蛋白,依賴DNA的 RNA多聚酶,早期mRNA,轉(zhuǎn) 譯,早期蛋白,藥物作用的靶,晚期：,解鏈,正鏈DNA 負(fù)鏈DNA,DNA多聚酶,子代DNA,轉(zhuǎn)錄,晚期mRNA,晚期蛋白,病毒衣殼蛋白 及其他結(jié)構(gòu)蛋白,病毒的復(fù)制過程,2）.逆轉(zhuǎn)錄病毒（有逆轉(zhuǎn)錄酶，即依賴RNA的DNA多聚酶）,單鏈RNA,

9、逆轉(zhuǎn)錄酶,進(jìn)入細(xì)胞核,整合（前病毒）,子代病毒RNA,病毒mRNA,病毒蛋白質(zhì),腫瘤發(fā)生,藥物作用的靶,5. 裝配（assembly）,生物合成形成的子代病毒核酸和衣殼蛋白，在宿主細(xì)胞內(nèi)組裝成子代病毒核衣殼的過程,成熟：裝配后發(fā)育為病毒體的階段 衣殼蛋白和基因組的加工和修飾 形態(tài)結(jié)構(gòu)完整 感染性,6. 成熟和釋放（maturation and release）,釋放,裂解：無包膜病毒，一次性釋放所有子代病，宿主細(xì)胞裂解死亡 出芽：有包膜病毒的子代病毒逐個(gè)或成批釋放到胞外，同時(shí)獲得包膜,病毒生長曲線,2.異常增殖與干擾現(xiàn)象,病毒原因： 缺陷病毒 宿主細(xì)胞原因: 頓挫感染（流產(chǎn)感染）,1）、缺陷病

10、毒（defective virus）：基因組不完整或者某一基因位點(diǎn)改變，不能進(jìn)行正常增殖，不能復(fù)制出完整的有感染性的病毒顆粒。 2）、缺陷干擾顆粒（defective interfering particle,DIP） 缺陷病毒不能復(fù)制，但卻能干擾同種成熟病毒體進(jìn)入細(xì)胞 3）、輔助病毒：可以輔助缺陷病毒完成正常增殖的病毒,如：丁型肝炎病毒與乙型肝炎病毒,4）、頓挫感染（abortive infection） 細(xì)胞條件不合適，病毒進(jìn)入細(xì)胞但不能復(fù)制的感染，又稱流產(chǎn)感染,5）、干擾現(xiàn)象interference 當(dāng)兩種病毒感染同一細(xì)胞時(shí)，可發(fā)生一種病毒的增殖抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象。 產(chǎn)生原因 干擾

11、素interferon，IFN 第一種病毒激活宿主細(xì)胞編碼干擾素，抑 制第二種病毒復(fù)制,四、病毒的遺傳與變異,變異現(xiàn)象,毒力、抗原變異 條件致死性突變株 宿主范圍突變株 耐藥突變株,變異機(jī)制,突變株：互作過程中遺傳學(xué)改變，出現(xiàn)與野生株（親代株）的差異。突變株穩(wěn)定遺傳，成為變異株,基因重組與重配 基因突變,物理因素： 溫度：耐冷不耐熱 射線 化學(xué)因素： 脂溶劑：包膜病毒 化學(xué)消毒劑：酚類、醛類、 氧化劑、鹵素等,滅活：病毒受理化因素作用喪失感染性,五、理化因素對(duì)病毒的影響,抗生素、抗病毒藥物,pH： 59,六、病毒耐藥性,耐藥類型： 基因型耐藥：藥物靶點(diǎn) 表型耐藥：體外培養(yǎng)測(cè)定 臨床耐藥：不能夠

12、抑制或反跳，臨床癥狀加重 耐藥機(jī)制 病毒學(xué)方面： 細(xì)胞學(xué)方面：,六、病毒的分類 （Classification of Viruses）,生物學(xué)分類DNA病毒,類型 分類特點(diǎn) 病毒科名 DNA病毒 雙鏈DNA、有包膜 痘病毒科 皰疹病毒科 雙鏈DNA、無包膜 腺病毒科 乳頭瘤病毒 單鏈DNA、無包膜 細(xì)小病毒科,類型 分類特點(diǎn) 病毒科名 RNA病毒 雙鏈RNA、分節(jié)、無包膜 呼腸病毒科 雙RNA病毒科 負(fù)單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜 副粘病毒科 彈狀病毒科 負(fù)單鏈RNA、分節(jié)、有包膜 正粘病毒科 布尼亞病毒科 沙粒病毒科 正單鏈RNA、不分節(jié)、無包膜 小RNA病毒科 杯狀病毒科 星狀病毒科 正單鏈

13、RNA、不分節(jié)、有包膜 冠狀病毒科 黃病毒科 披膜病毒科,生物學(xué)分類RNA病毒,類型 分類特點(diǎn) 病毒科名 逆轉(zhuǎn)錄病毒 雙鏈DNA、不分節(jié)、有包膜 嗜肝DNA病毒科 單鏈RNA、不分節(jié)、有包膜 逆轉(zhuǎn)錄病毒科,生物學(xué)分類逆轉(zhuǎn)錄病毒,亞病毒,很小 (250-400nt),桿狀 RNA 分子 無衣殼或包膜 在核內(nèi)增殖，嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生 多與植物疾病相關(guān),類病毒（ Viroids）,衛(wèi)星病毒satellites,多數(shù)與植物病毒有關(guān) 有兩類：一類可編碼自身衣殼蛋白 另一類為衛(wèi)星病毒RNA分子 需輔助病毒才能復(fù)制,朊粒（Prion）,一種小的蛋白感染顆粒，不含核酸，缺乏單元結(jié)構(gòu)。,本章小結(jié),病毒、病毒體、復(fù)制、缺陷病毒、輔助病毒、缺陷干擾顆粒、干擾現(xiàn)象、滅活 病毒復(fù)制周期、病毒的結(jié)構(gòu)與功能,自測(cè)題,下列描述病毒的基本性狀中，錯(cuò)誤的是 A.專性細(xì)胞內(nèi)寄生 B.對(duì)抗生素敏感 C.形態(tài)微小,可以通過濾菌器 D.只含一種核酸 E結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，非細(xì)胞型結(jié)構(gòu) 答案：B,自測(cè)題,關(guān)于病毒體的概念，錯(cuò)誤的是 A.完整成熟的病毒顆粒 B.釋放到細(xì)胞外的病毒形式 C.有感染性 D.包括核衣殼 E.在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的病毒組裝成分 答案：