第二十五章病毒學(xué)概述

第二十五章病毒學(xué)概述第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

電鏡觀察天花病毒病毒(virus)的發(fā)現(xiàn)Discoveryofvirus1892年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)病毒即煙草花葉病毒1898年發(fā)現(xiàn)動(dòng)物口蹄疫病毒1901年證實(shí)對(duì)人類有致病性的是黃熱病毒第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一乙肝病毒腺病毒第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一輪狀病毒狂犬病毒第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一子彈狀的狂犬病毒第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一天花病毒Ebola病毒HSV-2第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一病毒與其他微生物的比較-----+干擾素敏感性+++++-抗生素敏感性有性或無性二分裂二分裂二分裂二分裂復(fù)制增殖方式+--++-在人工培養(yǎng)基上生長DNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA或RNA核酸類型+++-+-有無細(xì)胞壁真核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞非細(xì)胞結(jié)構(gòu)-+-+-+通過細(xì)菌濾器(0.45μm)真菌衣原體立克次體支原體細(xì)菌病毒特性第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一病毒在微生物中占有十分重要的地位1.近75％的傳染病由病毒引起；2.

傳染性強(qiáng)，傳播迅速，流行廣泛，死亡率高；3.病毒與腫瘤及自身免疫性疾病的發(fā)生密切相關(guān)，有致畸作用；4.目前病毒感染的診療還相對(duì)滯后，部分病毒尚缺乏有效疫苗；5.不斷發(fā)現(xiàn)引起人類疾病的新病毒。第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)病毒的分類第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一一、分類原則：1、核酸類型和結(jié)構(gòu)；2、病毒體的形狀和大?。?、病毒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)；4、對(duì)脂溶劑的敏感性。第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、病毒的分類：1、DNA病毒類；2、RNA病毒類；3、DNA和RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒類。第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一三、其他：1、衛(wèi)星病毒(satellites):2、類病毒(viroids):3、朊粒(prion):第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)病毒的大小與形態(tài)病毒體（virion)——完整的有傳染性的病毒顆粒，有典型的形態(tài)和傳染性。第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一1、測(cè)量單位——納米（nm）3、觀察工具——電子顯微鏡2、大多數(shù)病毒的直徑小于150nm一、病毒的大小

葡萄球菌1000nm立克次體450nm衣原體390nm痘苗病毒300×250nm煙草花葉病病毒100nm流感病毒40nm乙腦病毒30nm脊髓灰質(zhì)炎病毒70nm腺病毒65×95nm噬菌體第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一多數(shù)病毒為球形或近似球形形態(tài)第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一衣殼（capsid）：由許多蛋白質(zhì)殼粒組成，保護(hù)核酸，介導(dǎo)病毒感染細(xì)胞且有抗原性。一、病毒的結(jié)構(gòu)核心（core）：核酸，構(gòu)成病毒的基因組（genome）。殼粒(capsomere)：由少數(shù)幾種重復(fù)的多肽亞單位組成核衣殼第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

衣殼是由許多在電鏡下可辨別的形態(tài)學(xué)亞單位——?dú)ち＃╟apsomer）所組成，根據(jù)殼粒排列方式的不同可分為以下3種對(duì)稱類型：螺旋對(duì)稱型、20面體對(duì)稱型和復(fù)合對(duì)稱型。第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一包膜子粒、刺突包膜

包膜是病毒在釋放過程中穿過宿主細(xì)胞以出芽方式向細(xì)胞外釋放時(shí)獲得的。包膜表面常有不同形狀的突起，稱為包膜子?；虼掏唬╯pike）。有包膜的病毒又稱為包膜病毒。第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一病毒包膜（電鏡照片）第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一刺突結(jié)構(gòu)示意圖（流感病毒血凝素糖蛋白三聚體）第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、病毒的化學(xué)組成與功能第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一1.病毒的核酸

化學(xué)成分為DNA或RNA，據(jù)此將病毒分DNA病毒和RNA病毒。病毒核酸具有多樣性，有線形或環(huán)形（閉環(huán)或缺口環(huán)），單鏈（RNA病毒，呼腸病毒和伯爾納病毒除外）或雙鏈(DNA病毒，微小病毒和環(huán)狀病毒除外)，單鏈RNA還有正負(fù)鏈之分，有的核酸分節(jié)段等。大小相差懸殊。攜帶病毒的全部遺傳信息，是病毒的基因組，主導(dǎo)病毒感染、增殖、遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定病毒的一切特性。第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2.病毒蛋白質(zhì)：結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白（一）結(jié)構(gòu)蛋白：是組成病毒體的蛋白成分。

1、衣殼蛋白：

2、基質(zhì)蛋白：

3、包膜蛋白：結(jié)構(gòu)蛋白的功能：保護(hù)病毒核酸參與感染過程具有抗原性第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（二）非結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白可以存在于病毒體內(nèi)，也可存在于受感染的細(xì)胞內(nèi)。其作用是作為酶類，參與病毒的復(fù)制，如逆轉(zhuǎn)錄酶、蛋白水解酶、DNA多聚酶、胸腺嘧啶核苷激酶等。（三）脂類和糖類：存在于包膜中，一方面構(gòu)成病毒的結(jié)構(gòu)，另一方面可促進(jìn)病毒的感染。第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)病毒的增殖第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

增殖方式——自我復(fù)制(selfreplication)

復(fù)制周期：1、吸附(absorption)2、穿入(penetration)3、脫殼(uncoating)4、生物合成(biosynthesis)5、裝配與釋放(assemblyandrelease)第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一吸附1、吸附(absorption)①病毒與細(xì)胞的靜電結(jié)合介導(dǎo)可逆的非特性吸附；②宿主細(xì)胞表面受體與病毒包膜或衣殼表面的配體結(jié)合，介導(dǎo)不可逆的特異性吸附；特點(diǎn)：高度特異性，決定病毒的宿主范圍和組織嗜性

第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2、穿入penetration)

通過吞飲或融合方式穿入細(xì)胞膜。①吞飲(endocytosis)：細(xì)胞膜內(nèi)陷似吞噬泡，無包膜病毒②融合(fusion)：在融合蛋白的作用下，病毒包膜與細(xì)胞膜融合，而將核衣殼釋放至細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，有包膜病毒。第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一吸附胞飲方式穿入第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一吸附膜融合后穿入第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一3、脫殼(uncoating)：病毒核酸游離于宿主細(xì)胞內(nèi)。病毒核酸病毒核酸第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一4、生物合成(biosynthesis)：早期：基因組在細(xì)胞內(nèi)合成非結(jié)構(gòu)蛋白（病毒復(fù)制酶及抑制細(xì)胞正常生物合成的抑制酶）。晚期：根據(jù)基因組的指令在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制病毒核酸、合成結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白隱蔽期第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)基因組轉(zhuǎn)錄mRNA及轉(zhuǎn)譯蛋白質(zhì)的不同，生物合成可分六大類：DNA病毒雙鏈DNA病毒（多數(shù)）單鏈DNA病毒（很少）RNA病毒單正鏈RNA病毒單負(fù)鏈RNA病毒雙鏈RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（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。早期：病毒DNA依賴DNA的RNA多聚酶早期mRNA轉(zhuǎn)譯早期蛋白DNA多聚酶脫氧胸腺嘧啶激酶調(diào)控病毒基因組轉(zhuǎn)錄的酶抑制宿主細(xì)胞生物合成的酶藥物作用的靶第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一晚期：解鏈正鏈DNA負(fù)鏈DNADNA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)蛋白第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(2)單鏈DNA病毒親代ssDNAdsDNA子代ssDNAmRNA和蛋白質(zhì)第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一(3)RNA病毒（單鏈）：多數(shù)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成子代RNA及病毒蛋白。1）正單鏈RNA病毒（有mRNA功能）：正單鏈RNA復(fù)制子代RNA結(jié)構(gòu)蛋白（衣殼蛋白等）非結(jié)構(gòu)蛋白（依賴RNA的RNA多聚酶）

雙鏈RNA（復(fù)制中間型）藥物作用的靶第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一2）負(fù)單鏈RNA病毒（有依賴RNA的RNA多聚酶）：負(fù)單鏈RNA依賴RNA的RNA多聚酶正單鏈RNA（有mRNA功能）子代RNA

結(jié)構(gòu)蛋白（衣殼蛋白等）雙鏈RNA（復(fù)制中間型）藥物作用的靶解鏈第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一※兩種RNA病毒的共同點(diǎn)：都可作為模板復(fù)制出子代RNA；具有復(fù)制中間型；不會(huì)出現(xiàn)RNA病毒的整合（逆轉(zhuǎn)錄病毒例外）第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一兩種RNA病毒的不同點(diǎn)正單鏈RNAV.

負(fù)單鏈RNAV.1.RNA具有mRNA的功能RNA不具有mRNA的功能2.病毒體不含RNA多聚酶病毒體含RNA多聚酶3.核酸具傳染性核酸不具傳染性第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一3）雙鏈RNA病毒dsRNAmRNA蛋白質(zhì)(-)RNA(+)RNAdsRNA依賴RNA的RNA聚合酶解鏈第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（4）逆轉(zhuǎn)錄病毒（有逆轉(zhuǎn)錄酶，即依賴RNA的DNA多聚酶）：?jiǎn)捂淩NA逆轉(zhuǎn)錄酶RNADNA（復(fù)制中間型）進(jìn)入細(xì)胞核雙鏈DNA整合（前病毒）子代病毒RNA病毒mRNA病毒蛋白質(zhì)DNA腫瘤發(fā)生藥物作用的靶第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

逆轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)制示意圖第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一5、組裝、成熟與釋放組裝細(xì)胞核內(nèi)（DNA-V）細(xì)胞質(zhì)內(nèi)(RNA-V)核膜上胞質(zhì)膜上釋放

裂解細(xì)胞釋放（無包膜病毒）出芽釋放（有包膜病毒）核酸濃聚殼粒聚集裝罐核酸第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一

裂解細(xì)胞后病毒釋放出來無胞膜病毒以裂解病毒方式釋放病毒第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一出芽釋放第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一病毒復(fù)制周期第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（二）異常增殖（1）頓挫感染(abortiveinfection)——病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，由于細(xì)胞缺乏病毒復(fù)制所需的酶或能量等必要條件，使病毒在其中不能合成自身成分，或雖合成病毒核酸及蛋白質(zhì)，卻不能組裝成完整的病毒體，是為頓挫感染。容納細(xì)胞和非容納細(xì)胞異常增殖：第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一（2）缺陷病毒（defectivevirus）——因病毒基因組不完整或因某一基因位點(diǎn)改變，不能進(jìn)行正常增殖，復(fù)制不出完整的有感染性病毒顆粒的病毒。可在輔助病毒的幫助下完成正常的增殖。如腺病毒伴隨病毒（3）偽病毒病毒包裝時(shí)，衣殼里包裝的是宿主細(xì)胞的部分核酸第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)病毒的遺傳變異第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一如：條件致死性突變株：溫度敏感突變株（ts）缺陷干擾突變株（DIM）宿主范圍變異株耐藥變異株等（一）基因突變由基因突變產(chǎn)生的病毒表型性狀改變的毒株稱為突變株（mutant).第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一二、基因重組與重配generecombinationandreassortment

當(dāng)兩個(gè)有親緣關(guān)系而性狀不同的病毒同時(shí)感染同一細(xì)胞時(shí)，可以出現(xiàn)基因互換并產(chǎn)生兼有兩個(gè)親代特性的子代，稱為重組（recombination）l已滅活的病毒在基因重組成為具有感染性的病毒。l交叉復(fù)活：滅活病毒+活病毒活病毒l多重復(fù)活：滅活病毒+滅活病毒活病毒第59頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一第60頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一基因組分節(jié)段的病毒的重配+分節(jié)段基因組病毒的基因重組(交換基因節(jié)段）稱重配(reassortment)。發(fā)生幾率較高。第61頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一四、病毒基因產(chǎn)物的相互作用Interactionbetweenviralgeneproducts

二種或二種以上的病毒感染同一宿主細(xì)胞后，它們之間可發(fā)生基因產(chǎn)物的相互作用。三、基因整合第62頁，共68頁，2023年，2月20日，星期一1．互補(bǔ)作用（complementation）和加強(qiáng)作用：二種病毒感染同一宿主細(xì)胞后，其中一種病毒的基因產(chǎn)