病毒的復(fù)制課程

病毒的復(fù)制課程第1頁/共44頁吸附和侵入脫殼生物合成裝配和釋放第2頁/共44頁第3頁/共44頁第4頁/共44頁

在病毒感染細(xì)胞之后的一個短時間內(nèi)，病毒完全消失，甚至在細(xì)胞內(nèi)也找不到傳染性的病毒顆粒，直至感染數(shù)小時后子代病毒出現(xiàn)為止，這階段稱為隱蔽期，一般持續(xù)2～12h。第5頁/共44頁第1節(jié)吸附、穿入與脫殼

一、吸附

吸附(adsorption)敏感的宿主細(xì)胞是病毒復(fù)制的第一步。這過程包含靜電吸附及特異性受體吸附兩階段。1.靜電吸附細(xì)胞及病毒顆粒表面都帶負(fù)電荷，Ca2+、Mg2+等陽離子能降低負(fù)電荷，促進(jìn)靜電吸附。靜電吸附是可逆的，非特異的。第6頁/共44頁吸附(adsorption)影響因素：噬菌體數(shù)量；陽離子；輔助因子；溫度。第7頁/共44頁吸附和侵入第8頁/共44頁2.特異性受體吸附是決定感染成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。需要病毒表面特異性的吸附蛋白（VirusattachmentProtein，VAP）與細(xì)胞表面受體（也稱為病毒受體，virusreceptor）相互作用。大多數(shù)噬菌體的病毒受體為細(xì)菌細(xì)胞壁上的磷壁酸、脂多糖分子以及糖蛋白復(fù)合物，有的則位于菌毛、鞭毛或莢膜上。大部分動物病毒的病毒受體為鑲嵌在細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層中的糖蛋白，也有的是糖脂或唾液酸寡糖苷。在0-37℃內(nèi)溫度越高病毒吸附效率也越高，整個過程可在幾分鐘到幾十分鐘的時間內(nèi)完成。第9頁/共44頁第10頁/共44頁噬菌體T4吸附在大腸桿菌細(xì)胞壁上注入DNA第11頁/共44頁第12頁/共44頁

某些病毒能凝集紅細(xì)胞，稱為病毒的血凝作用(haemagglutination，HA)，其本質(zhì)也是病毒與細(xì)胞受體的結(jié)合。研究最充分的有流感病毒，該病毒表面有兩種纖突，一種為血凝素(H)，能與紅細(xì)胞表面的唾液酸受體結(jié)合;另一種為神經(jīng)氨酸酶(N)，是受體破壞酶，使病毒從吸附的紅細(xì)胞解脫。第13頁/共44頁

病毒的特異抗體可抑制其血凝作用，稱為血凝抑制作用(haemagg1utination-inhibition，HI)。將HA與HI二者結(jié)合可用于病毒的快速檢測。第14頁/共44頁二、穿入與脫殼

最早了解的是某些噬菌體的穿入與脫殼，它們依靠尾端的溶菌酶在細(xì)菌細(xì)胞壁開一小孔，尾鞘收縮，尾髓刺入，注入頭部的核酸，衣殼則留在細(xì)胞外。動物病毒穿入宿主細(xì)胞并脫殼的過程有所不同，可發(fā)生在胞漿膜、內(nèi)吞小體及核膜。第15頁/共44頁1.在胞漿膜穿入并脫殼有囊膜病毒侵入過程中病毒囊膜與細(xì)胞膜融合。核衣殼逸出，進(jìn)入胞漿。NDV等副粘病毒屬于此類型。第16頁/共44頁HIV

第17頁/共44頁2.注射式侵入，在細(xì)胞外脫殼一般為有尾噬菌體的侵入方式。通過尾部收縮將衣殼內(nèi)的DNA基因組注入宿主細(xì)胞內(nèi)。第18頁/共44頁流感病毒脫殼（寄主內(nèi)）3.在內(nèi)吞小體脫殼第19頁/共44頁第20頁/共44頁4.在核膜脫殼第21頁/共44頁第2節(jié)生物合成

部位：一般DNA病毒在胞核中復(fù)制，RNA病毒在胞漿中復(fù)制。第22頁/共44頁病毒核酸和蛋白質(zhì)復(fù)制的幾個階段：①mRNA的轉(zhuǎn)錄②mRNA的譯制合成DNA或RNA聚合酶和一些早期蛋白③病毒核酸的復(fù)制④mRNA的再度轉(zhuǎn)錄⑤mRNA的再度譯制合成晚期蛋白，包括：結(jié)構(gòu)蛋白和一些調(diào)控蛋白第23頁/共44頁第3節(jié)生物合成的各種途徑各種病毒的生物合成過程各異，目前病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制方式歸納為7個基本類型：第24頁/共44頁第一類：雙鏈DNA病毒如痘、乳多空、腺、皰疹、虹彩等病毒。

這些病毒的DNA按照模板方式進(jìn)行，呈半保留型：（1）DNA雙鏈氫鍵斷開；（2）兩條單鏈通過互補方式，各自形成一條新鏈。第25頁/共44頁第26頁/共44頁第二類：單鏈DNA病毒

如細(xì)小病毒等。病毒脫殼后首先形成雙股DNA（±DNA），稱為復(fù)制型，以此為模板進(jìn)行半保留型復(fù)制。DNA的復(fù)制在細(xì)胞核內(nèi)，依賴于細(xì)胞的酶；mRNA的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成與雙股DNA相似。第27頁/共44頁第28頁/共44頁第三類：雙鏈RNA病毒

如呼腸孤病毒、雙RNA病毒等。病毒脫殼后首先不對稱的轉(zhuǎn)錄出+RNA，+RNA既能作為mRNA，又能作為模板合成子代雙鏈RNA。第29頁/共44頁第30頁/共44頁第四類：單股正鏈RNA病毒

如小RNA、披膜、嵌杯、冠狀病毒等。母代的RNA可直接作為mRNA，又能作為模板合成－RNA；－RNA反過來可復(fù)制子代+RNA。第31頁/共44頁第32頁/共44頁第五類：單股負(fù)鏈RNA病毒

如正粘、副粘、嵌沙、彈狀、布尼病毒等。母代的－RNA合成＋RNA，＋RNA可作為mRNA，又可作為模板合成子代的－RNA；第33頁/共44頁第34頁/共44頁第六類：反轉(zhuǎn)錄病毒

為單股正鏈RNA。（1）以病毒RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄生成±DNA中間體；（2）雙鏈DNA整合于細(xì)胞基因組DNA中；

（3）子代RNA由整合的病毒RNA轉(zhuǎn)錄而來；（4）母代和子代RNA都呈現(xiàn)mRNA活性。第35頁/共44頁第36頁/共44頁第七類：雙鏈環(huán)狀DNA病毒

如嗜肝DNA病毒等。該類病毒核酸為雙鏈、環(huán)狀，其中含有部分單鏈區(qū),單鏈區(qū)長度不等，短鏈為正鏈，長度在整個基因組長度的50~100%之間。（1）首先經(jīng)補鏈作用成為共價閉合的雙鏈DNA；（2）在核內(nèi)轉(zhuǎn)錄出RNA；（3）其中有前基因組RNA作為復(fù)制的模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成－DNA鏈，RNA隨之被RnaseH降解；（4）再以－DNA為模板合成＋DNA。第37頁/共44頁第38頁/共44頁第4節(jié)裝配（assembly）與釋放

1.裝配第39頁/共44頁2.釋放狂犬病病毒子破膜而出或被外排（出芽）第40頁/共44頁

絕大多數(shù)無包膜病毒釋放時被感染的細(xì)胞崩解，釋放出病毒顆粒，宿主細(xì)胞膜破