第四章-病毒基因組剖析課件

第四章病毒基因組第四章病毒基因組Virus

病毒是一類個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含單一核酸（DAN/RNA），嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生并能自我復(fù)制的非細(xì)胞生物。球型子彈型磚型桿型蝌蚪型

形態(tài)Virus病毒是一類個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含單一核酸（DA金黃色葡萄球菌立克次體衣原體流感病毒乙腦病毒痘苗病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒噬菌體腺病毒金黃色葡萄球菌立克次體衣原體流感病毒乙腦病毒痘苗病毒脊髓灰質(zhì)

病毒的結(jié)構(gòu)裸露病毒

包膜病毒病毒的結(jié)構(gòu)裸露病毒包膜病毒病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核酸核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核酸核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒病毒核衣殼包膜

（基本結(jié)構(gòu)）（非基本結(jié)構(gòu)）衣殼核酸基因組病毒的結(jié)構(gòu)病核衣殼包膜（基本結(jié)構(gòu)）（非基本結(jié)構(gòu)）衣殼核酸基因組病毒基因組的結(jié)構(gòu)和功能特征Featureofstructureandfunctionaboutirogenome病毒基因組的結(jié)構(gòu)和功能特征Featureof基因組大小在不同病毒中差異較大與細(xì)菌或真核細(xì)胞相比，病毒基因組很?。ㄒ唬┎《净蚪M的大小相差很大基因組大小編碼蛋白質(zhì)乙肝病毒3.2kb6種痘病毒*300kb幾百種*不僅編碼病毒復(fù)制所需的酶類，還編碼核苷酸代謝的酶類，所以對(duì)宿主的依賴性小基因組大小在不同病毒中差異較大（一）病毒基因組的大小相差很病毒的組成成分（二）病毒基因組的核酸類型病毒核酸與所有的原核、真核生物的核酸比較，最為突出的特點(diǎn)是每種病毒顆粒只含1種核酸，據(jù)此，將病毒分為DNA病毒和RNA病毒?；蚪M形狀乳頭瘤病毒DNA雙鏈閉環(huán)腺病毒DNA雙鏈線狀脊髓灰質(zhì)炎病毒RNA單鏈呼腸孤病毒RNA雙鏈大多數(shù)DNA病毒基因組都是雙鏈分子大多數(shù)RNA病毒基因組都是單鏈分子病毒的組成成分（二）病毒基因組的核酸類型病毒核指兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的ORF共有一段DNA序列，即某段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因共有的組成部分，參與編碼2-3種蛋白質(zhì)。重疊基因有以下幾種情況：（三）重疊基因指兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的ORF共有一段DNA序列，即某段DNA5′--AUGGCCCUAUGUCAAAAUAATAGC·········UAA--3′完全重疊AUGUAAAAUGUAABABK部分重疊ABUAAUG只有一個(gè)堿基重疊5′--AUGGCCCUAUGUCAAAAUAATAGC··重疊基因盡管其重疊部分的DNA結(jié)構(gòu)相同，但由于將mRNA翻譯成蛋白質(zhì)時(shí)的讀框不一樣，所以產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子并不相同。重疊基因盡管其重疊部分的DNA結(jié)構(gòu)相同，但由于將mRNA翻譯病毒核酸大多數(shù)順序都用來編碼蛋白質(zhì)。（四）編碼區(qū)>非編碼區(qū)（95%/5%）RNA-pol結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)核糖體結(jié)合位點(diǎn)等如φX174DNA中不翻譯的部分只占217/5375病毒核酸大多數(shù)順序都用來編碼蛋白質(zhì)。（四）編碼區(qū)>非編碼區(qū)（病毒基因組DNA序列中功能上相關(guān)的蛋白質(zhì)的基因或rRNA的基因往往叢集在基因組的一個(gè)或幾個(gè)特定的部位,形成一個(gè)功能單位或轉(zhuǎn)錄單元。可被一起轉(zhuǎn)錄成為含有多個(gè)mRNA的分子，稱為多順反子mRNA，然后再加工成各種蛋白質(zhì)的模板mRNA。（五）相關(guān)基因叢集病毒基因組DNA序列中功能上相關(guān)的蛋白質(zhì)的基因或rRNA的基（六）連續(xù)的和不連續(xù)的基因

病毒基因結(jié)構(gòu)特征往往與其宿主細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)相似。原核病毒基因是連續(xù)的，沒有內(nèi)含子；真核病毒基因是不連續(xù)的，有內(nèi)含子。（六）連續(xù)的和不連續(xù)的基因病毒基因結(jié)構(gòu)特征往往除了反轉(zhuǎn)錄病毒以外，一切病毒基因組都是單倍體，每個(gè)基因在病毒顆粒中只出現(xiàn)一次。反轉(zhuǎn)錄病毒基因組有兩個(gè)拷貝。（七）基因組是單倍體除了反轉(zhuǎn)錄病毒以外，一切病毒基因組都是單倍體，每個(gè)基因在病毒

概念：指病毒基因組由幾條不同的核酸分子組成，多見于RNA病毒。如流感病毒有8條RNA分子，每條都含有編碼蛋白質(zhì)的信息。含分段基因組的病毒具有以下三個(gè)特點(diǎn)：（1）侵染效率低（2）具有較高的重組率（3）容易產(chǎn)生變異（八）分段基因組（八）分段基因組

非洲豬瘟病毒科痘病毒科虹彩病毒科細(xì)小病毒科嗜肝病毒科皰疹病毒科乳頭瘤病毒科腺病毒科多瘤病毒科圓環(huán)病毒科

正粘病毒科砂粒病毒科布尼病毒科反錄病毒科

副粘病毒科

彈狀病毒科波納病毒科絲狀病毒科嵌杯病毒科星狀病毒科微RNA病毒科

冠狀病毒科動(dòng)脈炎病毒科披膜病毒科黃病毒科雙RNA病毒科呼腸孤病毒科非洲豬瘟病毒科

廣泛存在于人、脊椎動(dòng)物、昆蟲體內(nèi)以及多種傳代細(xì)胞系中，每種病毒只能感染一種動(dòng)

物（個(gè)別例外），僅少數(shù)致病。病毒顆粒分空心和實(shí)心兩種狀態(tài)；氯化銫浮力密

度為1.39-1.42，病毒耐熱、耐酸、耐乙醚DNA病毒基因組繁殖及繁殖方式：是專性活細(xì)胞內(nèi)寄生物；它

不可單獨(dú)進(jìn)行繁殖，必須在活細(xì)胞內(nèi)才可。廣泛存在于人、脊椎動(dòng)物、昆蟲體內(nèi)以及多DNA病毒基因組繁DNA病毒基因組特點(diǎn)：1）DNA病毒基因組以雙鏈DNA為多數(shù)，可以是環(huán)狀也可是線狀。2）線形DNA分子末端多含有反向重復(fù)序列。3）真核DNA病毒在宿主細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制。4）DNA病毒一般較RNA病毒大，生活周期復(fù)雜。DNA病毒基因組特點(diǎn)：1）DNA病毒基因組以雙鏈DNA為多數(shù)

雙股線狀DNA病毒痘病毒科(Poxviridae)皰疹病毒科(Herpesviridae)腺病毒科(Adenoviridae)雙股線狀DNA病毒痘病毒科(Poxviridae)

末端反向重復(fù)序列invertedterminalrepeat,ITR病毒基因組兩端的反向互補(bǔ)重復(fù)序列ATCGTACGATTAGCATGCTA末端反向重復(fù)序列inverted臨床分類

黏性末端指病毒基因組雙鏈DNA分子兩端具有能夠互補(bǔ)的單鏈DNA部分。臨床分類黏性末端指病毒基因組雙鏈DNA分子兩端具

雙股環(huán)狀DNA病毒多瘤病毒科(Polyomaviridae)乳頭瘤病毒科(Papillomaviridae)雙股環(huán)狀DNA病毒多瘤病毒科(Polyomavirid單鏈DNA病毒單鏈DNA病毒細(xì)小病毒科一般特性：1、直徑18～26nm2、單分子單股線狀DNA，約5.2kb3、20面體對(duì)稱的核衣殼4、無囊膜；5、細(xì)胞核內(nèi)繁殖。突出特點(diǎn)：對(duì)外界因素具有強(qiáng)大的抵抗力；病毒對(duì)氯仿、乙醚以及熱(56℃30分鐘)和酸（pH3.0，60分鐘）均穩(wěn)定。細(xì)小病毒科一般特性：第四章-病毒基因組剖析課件圓環(huán)病毒科一般特性：

1、是目前已知的最小病毒：球狀，直徑：PCV及PBFDV—17nm、CAV—22nm。2、單股環(huán)狀單鏈DNA，1.7～2.3kb（PCV1759bp、PBFDV1993bp、CAV2319bp）。3、20面體對(duì)稱核衣殼。4、細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制。5、抵抗力很強(qiáng)，60℃30min、pH3～9穩(wěn)定圓環(huán)病毒科一般特性：DNA病毒的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄DNA病毒的復(fù)制：主要是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，利用細(xì)胞核內(nèi)的復(fù)制酶。病毒復(fù)制取決于病毒基因組的大小及編碼病毒蛋白質(zhì)的能力DNA病毒轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)DNA病毒的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄DNA病毒的復(fù)制：主要是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行RNA病毒基因組RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA繁殖：它不可單獨(dú)進(jìn)行繁殖嗎，必須在活細(xì)胞內(nèi)才可進(jìn)行舉例：艾滋病病毒，煙草花葉病毒，SARS病毒，西班牙流感病毒，甲型H1N1流感病毒，禽流感病毒，RNA病毒基因組RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA1）RNA病毒多數(shù)為單鏈，少數(shù)也可以呈雙鏈；2）RNA基因組的遺傳信息一般在一條鏈上；3）RNA病毒的變異率很高4）RNA病毒的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄常獨(dú)立于宿主細(xì)胞核RNA病毒的特點(diǎn)：1）RNA病毒多數(shù)為單鏈，少數(shù)也可以呈雙鏈；RNA病毒的特點(diǎn)RNA病毒基因組RNA病毒基因組雙鏈RNA單鏈RNA正鏈RNA病毒負(fù)鏈RNA病毒RNA病毒基因組RNA病毒雙鏈RNA單鏈RNA正鏈RNA病毒

正鏈RNA病毒正鏈RNA病毒

負(fù)鏈RNA病毒負(fù)鏈RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒——一類含有逆轉(zhuǎn)錄酶的單股正鏈RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒的共同特性——1、球形，有包膜，80~120nm2、基因組：?jiǎn)喂蒖NA二聚體，核心有逆轉(zhuǎn)錄酶3、復(fù)制通過DNA中間體，能與宿主細(xì)胞DNA整合逆轉(zhuǎn)錄病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒——逆轉(zhuǎn)錄病毒含有基因表達(dá)調(diào)控序列（真核生物的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子）具有轉(zhuǎn)錄終止作用5′端3′端對(duì)整合后的轉(zhuǎn)錄均起著重要作用作用LTR是（cDNA）前病毒整合到宿主染色體DNA的結(jié)構(gòu)。含有基因表達(dá)調(diào)控序列（真核生物的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子）具有轉(zhuǎn)錄終止依賴RNA的DNA聚合酶核糖核酸酶H活力依賴DNA的DNA聚合酶依賴RNA的DNA聚合酶核糖核酸酶H活力依賴DNA的DNA聚第四章-病毒基因組剖析課件第四章病毒基因組第四章病毒基因組Virus

病毒是一類個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含單一核酸（DAN/RNA），嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生并能自我復(fù)制的非細(xì)胞生物。球型子彈型磚型桿型蝌蚪型

形態(tài)Virus病毒是一類個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含單一核酸（DA金黃色葡萄球菌立克次體衣原體流感病毒乙腦病毒痘苗病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒噬菌體腺病毒金黃色葡萄球菌立克次體衣原體流感病毒乙腦病毒痘苗病毒脊髓灰質(zhì)

病毒的結(jié)構(gòu)裸露病毒

包膜病毒病毒的結(jié)構(gòu)裸露病毒包膜病毒病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核酸核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒病毒體結(jié)構(gòu)模式圖殼粒衣殼核酸核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒病毒核衣殼包膜

（基本結(jié)構(gòu)）（非基本結(jié)構(gòu)）衣殼核酸基因組病毒的結(jié)構(gòu)病核衣殼包膜（基本結(jié)構(gòu)）（非基本結(jié)構(gòu)）衣殼核酸基因組病毒基因組的結(jié)構(gòu)和功能特征Featureofstructureandfunctionaboutirogenome病毒基因組的結(jié)構(gòu)和功能特征Featureof基因組大小在不同病毒中差異較大與細(xì)菌或真核細(xì)胞相比，病毒基因組很小（一）病毒基因組的大小相差很大基因組大小編碼蛋白質(zhì)乙肝病毒3.2kb6種痘病毒*300kb幾百種*不僅編碼病毒復(fù)制所需的酶類，還編碼核苷酸代謝的酶類，所以對(duì)宿主的依賴性小基因組大小在不同病毒中差異較大（一）病毒基因組的大小相差很病毒的組成成分（二）病毒基因組的核酸類型病毒核酸與所有的原核、真核生物的核酸比較，最為突出的特點(diǎn)是每種病毒顆粒只含1種核酸，據(jù)此，將病毒分為DNA病毒和RNA病毒?；蚪M形狀乳頭瘤病毒DNA雙鏈閉環(huán)腺病毒DNA雙鏈線狀脊髓灰質(zhì)炎病毒RNA單鏈呼腸孤病毒RNA雙鏈大多數(shù)DNA病毒基因組都是雙鏈分子大多數(shù)RNA病毒基因組都是單鏈分子病毒的組成成分（二）病毒基因組的核酸類型病毒核指兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的ORF共有一段DNA序列，即某段DNA序列成為兩個(gè)或兩個(gè)以上基因共有的組成部分，參與編碼2-3種蛋白質(zhì)。重疊基因有以下幾種情況：（三）重疊基因指兩個(gè)或兩個(gè)以上基因的ORF共有一段DNA序列，即某段DNA5′--AUGGCCCUAUGUCAAAAUAATAGC·········UAA--3′完全重疊AUGUAAAAUGUAABABK部分重疊ABUAAUG只有一個(gè)堿基重疊5′--AUGGCCCUAUGUCAAAAUAATAGC··重疊基因盡管其重疊部分的DNA結(jié)構(gòu)相同，但由于將mRNA翻譯成蛋白質(zhì)時(shí)的讀框不一樣，所以產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子并不相同。重疊基因盡管其重疊部分的DNA結(jié)構(gòu)相同，但由于將mRNA翻譯病毒核酸大多數(shù)順序都用來編碼蛋白質(zhì)。（四）編碼區(qū)>非編碼區(qū)（95%/5%）RNA-pol結(jié)合位點(diǎn)轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)核糖體結(jié)合位點(diǎn)等如φX174DNA中不翻譯的部分只占217/5375病毒核酸大多數(shù)順序都用來編碼蛋白質(zhì)。（四）編碼區(qū)>非編碼區(qū)（病毒基因組DNA序列中功能上相關(guān)的蛋白質(zhì)的基因或rRNA的基因往往叢集在基因組的一個(gè)或幾個(gè)特定的部位,形成一個(gè)功能單位或轉(zhuǎn)錄單元?？杀灰黄疝D(zhuǎn)錄成為含有多個(gè)mRNA的分子，稱為多順反子mRNA，然后再加工成各種蛋白質(zhì)的模板mRNA。（五）相關(guān)基因叢集病毒基因組DNA序列中功能上相關(guān)的蛋白質(zhì)的基因或rRNA的基（六）連續(xù)的和不連續(xù)的基因

病毒基因結(jié)構(gòu)特征往往與其宿主細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)相似。原核病毒基因是連續(xù)的，沒有內(nèi)含子；真核病毒基因是不連續(xù)的，有內(nèi)含子。（六）連續(xù)的和不連續(xù)的基因病毒基因結(jié)構(gòu)特征往往除了反轉(zhuǎn)錄病毒以外，一切病毒基因組都是單倍體，每個(gè)基因在病毒顆粒中只出現(xiàn)一次。反轉(zhuǎn)錄病毒基因組有兩個(gè)拷貝。（七）基因組是單倍體除了反轉(zhuǎn)錄病毒以外，一切病毒基因組都是單倍體，每個(gè)基因在病毒

概念：指病毒基因組由幾條不同的核酸分子組成，多見于RNA病毒。如流感病毒有8條RNA分子，每條都含有編碼蛋白質(zhì)的信息。含分段基因組的病毒具有以下三個(gè)特點(diǎn)：（1）侵染效率低（2）具有較高的重組率（3）容易產(chǎn)生變異（八）分段基因組（八）分段基因組

非洲豬瘟病毒科痘病毒科虹彩病毒科細(xì)小病毒科嗜肝病毒科皰疹病毒科乳頭瘤病毒科腺病毒科多瘤病毒科圓環(huán)病毒科

正粘病毒科砂粒病毒科布尼病毒科反錄病毒科

副粘病毒科

彈狀病毒科波納病毒科絲狀病毒科嵌杯病毒科星狀病毒科微RNA病毒科

冠狀病毒科動(dòng)脈炎病毒科披膜病毒科黃病毒科雙RNA病毒科呼腸孤病毒科非洲豬瘟病毒科

廣泛存在于人、脊椎動(dòng)物、昆蟲體內(nèi)以及多種傳代細(xì)胞系中，每種病毒只能感染一種動(dòng)

物（個(gè)別例外），僅少數(shù)致病。病毒顆粒分空心和實(shí)心兩種狀態(tài)；氯化銫浮力密

度為1.39-1.42，病毒耐熱、耐酸、耐乙醚DNA病毒基因組繁殖及繁殖方式：是專性活細(xì)胞內(nèi)寄生物；它

不可單獨(dú)進(jìn)行繁殖，必須在活細(xì)胞內(nèi)才可。廣泛存在于人、脊椎動(dòng)物、昆蟲體內(nèi)以及多DNA病毒基因組繁DNA病毒基因組特點(diǎn)：1）DNA病毒基因組以雙鏈DNA為多數(shù)，可以是環(huán)狀也可是線狀。2）線形DNA分子末端多含有反向重復(fù)序列。3）真核DNA病毒在宿主細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制。4）DNA病毒一般較RNA病毒大，生活周期復(fù)雜。DNA病毒基因組特點(diǎn)：1）DNA病毒基因組以雙鏈DNA為多數(shù)

雙股線狀DNA病毒痘病毒科(Poxviridae)皰疹病毒科(Herpesviridae)腺病毒科(Adenoviridae)雙股線狀DNA病毒痘病毒科(Poxviridae)

末端反向重復(fù)序列invertedterminalrepeat,ITR病毒基因組兩端的反向互補(bǔ)重復(fù)序列ATCGTACGATTAGCATGCTA末端反向重復(fù)序列inverted臨床分類

黏性末端指病毒基因組雙鏈DNA分子兩端具有能夠互補(bǔ)的單鏈DNA部分。臨床分類黏性末端指病毒基因組雙鏈DNA分子兩端具

雙股環(huán)狀DNA病毒多瘤病毒科(Polyomaviridae)乳頭瘤病毒科(Papillomaviridae)雙股環(huán)狀DNA病毒多瘤病毒科(Polyomavirid單鏈DNA病毒單鏈DNA病毒細(xì)小病毒科一般特性：1、直徑18～26nm2、單分子單股線狀DNA，約5.2kb3、20面體對(duì)稱的核衣殼4、無囊膜；5、細(xì)胞核內(nèi)繁殖。突出特點(diǎn)：對(duì)外界因素具有強(qiáng)大的抵抗力；病毒對(duì)氯仿、乙醚以及熱(56℃30分鐘)和酸（pH3.0，60分鐘）均穩(wěn)定。細(xì)小病毒科一般特性：第四章-病毒基因組剖析課件圓環(huán)病毒科一般特性：

1、是目前已知的最小病毒：球狀，直徑：PCV及PBFDV—17nm、CAV—22nm。2、單股環(huán)狀單鏈DNA，1.7～2.3kb（PCV1759bp、PBFDV1993bp、CAV2319bp）。3、20面體對(duì)稱核衣殼。4、細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制。5、抵抗力很強(qiáng)，60℃30min、pH3～9穩(wěn)定圓環(huán)病毒科一般特