研究生課程病毒教學(xué)課件

1、一、噬菌體的生活周期分子量為31X106dal，溫和噬菌體 已經(jīng)定位的基因有61個(gè) 必要基因非必要基因二、噬菌體的基因組Lambda噬菌體的遺傳圖譜噬菌體基因組的結(jié)構(gòu) 粘性末端 寄主細(xì)胞內(nèi)環(huán)化 COS位點(diǎn)533512個(gè)核苷酸12個(gè)核苷酸 環(huán)化狀態(tài)下,噬菌體DNA分子的長度為48,502堿基對(duì)例如，頭部、尾部、復(fù)制及重組四大功能的基因，各自聚集成四個(gè)特殊的基因簇。 53AWBCD.J..xis N O P S R左側(cè)區(qū) 中間區(qū) 右側(cè)區(qū)噬菌體頭部蛋白質(zhì)合成基因尾部蛋白質(zhì)合成基因復(fù)制基因O和P重組基因刪除和整合作用的基因調(diào)節(jié)基因除了N和Q之外( 抗終止因子)，還有c、cro、c、c四個(gè)

2、基因溶菌基因三、噬菌體DNA的復(fù)制 噬菌體DNA以兩種狀態(tài)存在， 、是在成熟的噬菌體顆粒中包裝的DNA，呈線狀，具有感染性 、是感染宿主細(xì)胞后立即環(huán)化，成為營養(yǎng)體狀態(tài) O蛋白以二聚體形式結(jié)合在4個(gè)oriC重復(fù)序列上此區(qū)域DNA呈現(xiàn)環(huán)狀B,P結(jié)合進(jìn)環(huán)狀結(jié)構(gòu)BPJ,K,E使P釋放,B作為解旋酶開始解開雙鏈PBPBSSB蛋白結(jié)合在單鏈DNA上,引物酶G組裝到DNA上,合成RNA引物指導(dǎo)DNA的復(fù)制滾環(huán)復(fù)制的晚期 四、基因的轉(zhuǎn)錄與調(diào)控前早期轉(zhuǎn)錄A B C J int cIII N cI cro cII O P Q S RP1 tL2 tL1 PL PR tR1 tR2PR31122主要啟動(dòng)子及轉(zhuǎn)錄終止

3、位點(diǎn)1-前早期轉(zhuǎn)錄;2-后早期轉(zhuǎn)錄;3-晚期轉(zhuǎn)錄后早期轉(zhuǎn)錄晚期轉(zhuǎn)錄五、噬菌體溶源途徑與裂解途徑的調(diào)節(jié) 噬菌體的Cro蛋白和CI阻遏蛋白相互拮抗： Cro蛋白阻止cI 轉(zhuǎn)錄，從而阻止建立溶源性； CI阻遏蛋白阻止早期基因轉(zhuǎn)錄，因此關(guān)閉Cro蛋白的合成。 CI阻遏蛋白在右操縱基因的排列RNA聚合酶表示CI二聚體 進(jìn)入溶源途徑:lambda DNA 整和到宿主染色體表示CRO二聚體 進(jìn)入裂解途徑:噬菌體的誘導(dǎo)和從宿主染色體DNA上的切離PL和PR起始早期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生出編碼N蛋白和Cro蛋白的mRNACII蛋白促使PRM轉(zhuǎn)錄CI阻遏蛋白N蛋白的抗終止作用進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄Q,Cro,CII,CIII的mRNA C

4、ro與OR3的結(jié)合,阻止了CI與OR2的結(jié)合,抑制了CI從PRM的轉(zhuǎn)錄Cro與OL和OR結(jié)合,抑制早期基因從PL和PR轉(zhuǎn)錄同時(shí)Q蛋白激活晚期基因的轉(zhuǎn)錄噬菌體賴以發(fā)展作為基因克隆載體: 非必要基因由外源基因取代所形成的重組噬菌體DNA，可以隨著寄主大腸桿菌細(xì)胞一道復(fù)制和增殖，而且在其溶源周期中，它們的DNA是整合在大腸桿菌的染色體DNA上，成為后者的一個(gè)組成部分。第三節(jié) 反轉(zhuǎn)錄病毒 一、反轉(zhuǎn)錄病毒的粒結(jié)構(gòu) 二、反轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期 三、反轉(zhuǎn)錄病毒的基因組 四、反轉(zhuǎn)錄過程中DNA雙鏈的合成和LTR的產(chǎn)生 五、病毒線性DNA整合到寄主細(xì)胞基因組 六、原病毒的基因表達(dá) 一、反轉(zhuǎn)錄病毒的毒粒結(jié)構(gòu) 反轉(zhuǎn)錄

5、病毒的基因組 反轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組是由兩條相同的正鏈RNA在5端附近通過氫鍵連接而形成的雙體結(jié)構(gòu)，因此反轉(zhuǎn)錄病毒具有二倍體基因組。反轉(zhuǎn)錄病毒基因組RNA的長度為5-8kb。RNA基因組的中部帶有g(shù)ag，pol與env三個(gè)“基因”，“基因”這一術(shù)語在這里表示為編碼區(qū)，每一編碼區(qū)通過加工實(shí)際上產(chǎn)生出多種蛋白質(zhì)。反轉(zhuǎn)錄病毒的生活周期反轉(zhuǎn)錄過程中DNA雙鏈的合成和LTR的產(chǎn)生 反轉(zhuǎn)錄病毒的反轉(zhuǎn)錄過程（一）反轉(zhuǎn)錄酶以病毒基因組RNA的5為模板，以tRNA為引物，合成cDNA (大約100-200個(gè)核苷酸)在反轉(zhuǎn)錄酶到達(dá)基因組5末端時(shí)，該酶的RNaseH活性切除了剛才拷貝過的RNA模板新產(chǎn)生的U5R D

6、NA序列中的R與基因組3末端的R序列相結(jié)合，產(chǎn)生了新的模板-引物搭配，即第一次跳躍DNA從3末端延伸，產(chǎn)生出全部的RNA基因組互補(bǔ)鏈大多數(shù)RNA被RNaseH切除，只留下U3序列左邊的一小段RNA反轉(zhuǎn)錄病毒的反轉(zhuǎn)錄（二）以該小段RNA為引物，合成出第二條DNA鏈(正鏈DNA)的U3,R,U5和PBS部分RNaseH將RNA和tRNA切除掉正鏈上的PBS序列與負(fù)鏈上的PBS序列互補(bǔ)，產(chǎn)生了第二次跳躍兩條DNA鏈分別從3末端繼續(xù)合成DNA，最后產(chǎn)生出具有長末端重復(fù)序列LTR的雙鏈線性DNA 病毒線性DNA整合到寄主細(xì)胞基因組 在細(xì)胞質(zhì)中合成線性的原病毒DNA以后，DNA進(jìn)入細(xì)胞核。在細(xì)胞核內(nèi)，除了

7、線性DNA，病毒DNA還以環(huán)狀形式存在。 體外實(shí)驗(yàn)證明，線性DNA可以整合到染色體基因組上，此過程可以被單一病毒產(chǎn)物整合酶所催化。病毒DNA的末端是很重要的，正如轉(zhuǎn)座子一樣，在末端的突變會(huì)阻止整合。 原病毒的基因表達(dá) 1、病毒基因的轉(zhuǎn)錄 原病毒DNA的轉(zhuǎn)錄就像大部分其他真核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄一樣，也需要啟動(dòng)子和增強(qiáng)子。 2、轉(zhuǎn)錄后加工 原病毒DNA轉(zhuǎn)錄合成的初轉(zhuǎn)錄本是從同一帽子位點(diǎn)起始的，因此所有的反轉(zhuǎn)錄病毒RNA基因組和大多數(shù)mRNA都有相同的5端，并且在5端形成帽子結(jié)構(gòu)(m7GpppGmp)。 3、病毒mRNA的翻譯 全長的mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)后被翻譯時(shí)，所得產(chǎn)物為Gag和Pol多聚蛋白。當(dāng)翻譯開始