病毒遺傳與進(jìn)化

1、病毒遺傳與進(jìn)化病毒遺傳與進(jìn)化第一節(jié)第一節(jié) 突變突變n基因組變異基因組變異 n表型變異表型變異 突變（突變（mutation)是指基因組中核酸堿基順序上的是指基因組中核酸堿基順序上的化學(xué)變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百化學(xué)變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百上千個核苷酸的缺失或易位。上千個核苷酸的缺失或易位。一、基因組變異一、基因組變異1.1.位點(diǎn)變異位點(diǎn)變異: :單個核苷酸改變單個核苷酸改變2.2.缺失變異缺失變異 (1)(1)小段核苷酸缺失小段核苷酸缺失 (2) (2)大段核苷酸缺失大段核苷酸缺失位點(diǎn)變異位點(diǎn)變異缺損型干擾缺損型干擾( (defective defective i

2、nterfering,DI)interfering,DI)突變株突變株 這是一種缺失突變的產(chǎn)物。自身不能復(fù)制這是一種缺失突變的產(chǎn)物。自身不能復(fù)制, ,只有在親本野生株作為輔助病毒存在時(shí)才只有在親本野生株作為輔助病毒存在時(shí)才能復(fù)制能復(fù)制, ,但又干擾親本病毒的復(fù)制但又干擾親本病毒的復(fù)制, ,導(dǎo)致后導(dǎo)致后者數(shù)量減少。者數(shù)量減少。DI突變株特點(diǎn)突變株特點(diǎn)1. 含正常的衣殼蛋白質(zhì)含正常的衣殼蛋白質(zhì)2. 只含有正?；蚪M的一部分只含有正常基因組的一部分3. 只能在正常同源病毒同時(shí)存在時(shí)才能繁殖只能在正常同源病毒同時(shí)存在時(shí)才能繁殖,這這時(shí)同源病毒成為輔助病毒時(shí)同源病毒成為輔助病毒(helper virus

3、)4. 特異性地干擾同源病毒的繁殖特異性地干擾同源病毒的繁殖,經(jīng)連續(xù)傳代經(jīng)連續(xù)傳代后后,DI顆粒增多顆粒增多二、表型變異二、表型變異1. 毒力變異毒力變異2. 抗原性變異抗原性變異3. 空斑變異空斑變異4.4. 條件致死性突變株條件致死性突變株 如：溫度敏感性如：溫度敏感性( (ts)ts)突變株突變株三、突變率三、突變率 DNA病毒復(fù)制具有病毒復(fù)制具有校正校正（proofreading）功能功能 ，RNA的復(fù)制缺少校正機(jī)制，病毒的復(fù)制缺少校正機(jī)制，病毒RNA復(fù)制的錯誤率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于病毒復(fù)制的錯誤率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于病毒DNA。 第二節(jié)第二節(jié) 誘變誘變 n紫外射線或紫外射線或X X射線射線 n亞硝基胍等化學(xué)

4、試劑處理亞硝基胍等化學(xué)試劑處理 n定點(diǎn)誘變（定點(diǎn)誘變（site-directed mutagenesissite-directed mutagenesis） 將病毒基因組任何既定部位的核苷酸替換，或者使之將病毒基因組任何既定部位的核苷酸替換，或者使之缺失，或者插入另一段核苷酸。缺失，或者插入另一段核苷酸。 第三節(jié)第三節(jié) 基因重組基因重組 n分子內(nèi)重組（分子內(nèi)重組（intramolecular recombination） n重配（重配（reassortment） 將兩個有親緣關(guān)系但生物學(xué)性狀不同的毒將兩個有親緣關(guān)系但生物學(xué)性狀不同的毒株感染同一個宿主細(xì)胞，從而可發(fā)生核酸水平株感染同一個宿主細(xì)胞

5、，從而可發(fā)生核酸水平上的互換，產(chǎn)生兼有兩親本特性的子代，稱為上的互換，產(chǎn)生兼有兩親本特性的子代，稱為重組。重組。一、分子內(nèi)重組一、分子內(nèi)重組Recombination by break-rejoin of incompletely linked genes 對于分節(jié)段的對于分節(jié)段的RNA病毒，通過交換病毒，通過交換RNA節(jié)段而進(jìn)行的重組稱為重配。節(jié)段而進(jìn)行的重組稱為重配。二、重配二、重配(reassortment) Reassortment by independent assortment during dual infection. adapted fromTreanor JJ Infec

6、t. Med. 15:714第四節(jié)第四節(jié) 病毒基因產(chǎn)物間的相互作用病毒基因產(chǎn)物間的相互作用 n補(bǔ)償作用（補(bǔ)償作用（complementation） n表型混合（表型混合（phenotypic mixing） n基因型混合基因型混合（Genotype mixing）一、補(bǔ)償作用（一、補(bǔ)償作用（complementationcomplementation） 是指在感染的細(xì)胞中，病毒蛋白質(zhì)之間由是指在感染的細(xì)胞中，病毒蛋白質(zhì)之間由于相互作用的結(jié)果，拯救了一種或兩種病于相互作用的結(jié)果，拯救了一種或兩種病毒或增加了病毒的產(chǎn)量。毒或增加了病毒的產(chǎn)量。二、二、表型混合（表型混合（phenotype mixi

7、ngphenotype mixing） 兩種病毒混合感染后，一個病毒的基因兩種病毒混合感染后，一個病毒的基因組偶爾裝入另一病毒的衣殼內(nèi)，或裝入兩組偶爾裝入另一病毒的衣殼內(nèi)，或裝入兩個病毒成分構(gòu)成的衣殼內(nèi)，發(fā)生表型混合。個病毒成分構(gòu)成的衣殼內(nèi)，發(fā)生表型混合。PHENOTYPIC MIXINGPHENOTYPIC MIXINGno changes in genomepossibly altered host rangepossibly resistant to antibody neutralization表型混合特點(diǎn)：表型混合特點(diǎn)：n兩株病毒混合感染時(shí)，裝配過程發(fā)生錯誤形成兩株病毒混合感染時(shí)，裝

8、配過程發(fā)生錯誤形成n主要表現(xiàn)為耐藥性，抗原性等改變，基因并未主要表現(xiàn)為耐藥性，抗原性等改變，基因并未改變，改變的生物學(xué)性狀不能遺傳改變，改變的生物學(xué)性狀不能遺傳三、三、基因型混合（基因型混合（Genotype mixingGenotype mixing） 指兩種病毒的核酸偶爾混合裝在同一病指兩種病毒的核酸偶爾混合裝在同一病毒衣殼內(nèi)，或兩種病毒的核衣殼偶爾包毒衣殼內(nèi)，或兩種病毒的核衣殼偶爾包在一個囊膜內(nèi)，但它們的核酸都未重組在一個囊膜內(nèi)，但它們的核酸都未重組合，所以沒有遺傳性。合，所以沒有遺傳性。virus Avirus B或或POLYPOIDYPOLYPOIDY1. 何謂何謂DI突變株？其特點(diǎn)

9、怎樣？突變株？其特點(diǎn)怎樣？2. 基因重組與重配的區(qū)別?；蛑亟M與重配的區(qū)別。3.3. 病毒基因產(chǎn)物之間的相互作用表現(xiàn)在病毒基因產(chǎn)物之間的相互作用表現(xiàn)在哪些方面？哪些方面？復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題第一節(jié)第一節(jié) 突變突變n基因組變異基因組變異 n表型變異表型變異 突變（突變（mutation)是指基因組中核酸堿基順序上的是指基因組中核酸堿基順序上的化學(xué)變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百化學(xué)變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百上千個核苷酸的缺失或易位。上千個核苷酸的缺失或易位。DI突變株特點(diǎn)突變株特點(diǎn)1. 含正常的衣殼蛋白質(zhì)含正常的衣殼蛋白質(zhì)2. 只含有正?；蚪M的一部分只含有正?；蚪M的一部

10、分3. 只能在正常同源病毒同時(shí)存在時(shí)才能繁殖只能在正常同源病毒同時(shí)存在時(shí)才能繁殖,這這時(shí)同源病毒成為輔助病毒時(shí)同源病毒成為輔助病毒(helper virus)4. 特異性地干擾同源病毒的繁殖特異性地干擾同源病毒的繁殖,經(jīng)連續(xù)傳代經(jīng)連續(xù)傳代后后,DI顆粒增多顆粒增多二、表型變異二、表型變異1. 毒力變異毒力變異2. 抗原性變異抗原性變異3. 空斑變異空斑變異4.4. 條件致死性突變株條件致死性突變株 如：溫度敏感性如：溫度敏感性( (ts)ts)突變株突變株 將兩個有親緣關(guān)系但生物學(xué)性狀不同的毒將兩個有親緣關(guān)系但生物學(xué)性狀不同的毒株感染同一個宿主細(xì)胞，從而可發(fā)生核酸水平株感染同一個宿主細(xì)胞，從而可發(fā)生核酸水平上的互換，產(chǎn)生兼有兩親本特性的子代，稱為上的互換，產(chǎn)生兼有兩親本特性的子代，稱為重組。重組。一、分子內(nèi)重組一、分子內(nèi)重組三、三、基因型混合