微生物課件（老師版） 5.023病毒生物學(xué)性狀-OK

微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室講授：何玉林博士副教授醫(yī)學(xué)病毒學(xué)MedicalVirology病毒是如何發(fā)現(xiàn)的1886年Mayer證實(shí)了煙草花葉病的傳染性1892年Iwanowaski證實(shí)其病原是一種新的病原因子。1896年Beigerink給這種病原起拉丁名叫virus。？Fig.LeafoftobaccoandEMoftobaccomosaicvirus.1、傳染性強(qiáng)，流行廣泛：當(dāng)今所有傳染病的四分之三是由病毒引起的疾病。2、死亡率高：病毒對(duì)抗生素不敏感，無(wú)特效藥，病毒性傳染病不易控制。3、新的病毒不斷出現(xiàn)及再現(xiàn)1）1980年——HIV（人類(lèi)免疫缺陷病毒）2）1983年——ADRV（成人腹瀉輪狀病毒）3）2003年——SARS:5000余人發(fā)病，造成大量損失。4、與惡性腫瘤和胎兒畸形密切相關(guān)

（HBV與肝癌）（風(fēng)疹病毒與胎兒畸形）5、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了引起癡呆綜合征、瘋牛病的朊粒（prion），是一種不含有核酸的感染性蛋白因子。病毒與人類(lèi)的相互關(guān)系4）近年，禽流感：殺數(shù)百萬(wàn)頭雞病毒性疾病的特點(diǎn)病毒和細(xì)菌的區(qū)別病毒細(xì)菌類(lèi)型非細(xì)胞型原核細(xì)胞型大小小，nm過(guò)濾菌器大，um不過(guò)濾菌器核酸一種兩種（DNA/RNA）（DNA+RNA）繁殖方式復(fù)制二分裂培養(yǎng)特性活細(xì)胞內(nèi)寄生可人工培養(yǎng)對(duì)抗生素不敏感敏感對(duì)干擾素敏感不敏感病毒的概念

病毒（Virus）：是一類(lèi)體積微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅含一種類(lèi)型核酸，必須在活的敏感細(xì)胞內(nèi)才能生長(zhǎng)繁殖的非細(xì)胞型微生物。病毒的基本性狀

病毒的生物學(xué)性狀病毒的大小與形態(tài)

病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成病毒的增殖與培養(yǎng)

理化因素對(duì)病毒的影響病毒的分類(lèi)一、病毒的大小與形態(tài)葡萄球菌(1000nm）

牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、大腸桿菌噬菌體

(65×95nm)B、腺病毒(70nm)C、脊髓灰質(zhì)炎病毒

(30nm)D、乙腦病毒(40nm)E、蛋白分子(10nm

)F、流感病毒(100nm)G、煙草花葉病毒測(cè)量病毒體的單位為——nm（納米）測(cè)量單位為納米（nm,1/1000m）

<50

nm小型病毒(HAV)50nm-150nm中等病毒（influenzavirus）

>150nm大型病毒（最大300nm）

病毒體（virion）完整的成熟病毒顆粒，具有典型的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并有感染性。病毒體的主要形態(tài)

少數(shù)有桿狀、絲狀、蝌蚪狀、磚形等多樣形態(tài)

多數(shù)病毒體為球形或近球形病毒形態(tài)的電鏡照片HIV110nm彈狀病毒175x70nm輪狀病毒60-80nm流感病毒80-120nm人疣病毒55nm甲肝病毒27nmEBV120NM輪狀病毒痘苗病毒300nm噬菌體乙肝病毒42nm殼粒衣殼核心（核樣物）DNA或RNA核衣殼包膜包膜病毒包膜子粒(刺突)裸露病毒二、病毒的結(jié)構(gòu)包膜病毒裸露病毒包膜概念：病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)成熟后，出芽釋放時(shí)穿過(guò)宿主細(xì)胞膜或核膜時(shí)獲得。組成：脂質(zhì)和糖類(lèi)（宿主）、蛋白質(zhì)（病毒）包膜上的突起物稱(chēng)包膜子粒或刺突病毒結(jié)構(gòu)的類(lèi)型1、20面體立體對(duì)稱(chēng)型裸露的20面體立體對(duì)稱(chēng)病毒有包膜20面體立體對(duì)稱(chēng)病毒五鄰體六鄰體病毒結(jié)構(gòu)的類(lèi)型2、螺旋對(duì)稱(chēng)型裸露的螺旋對(duì)稱(chēng)的病毒有包膜螺旋對(duì)稱(chēng)的病毒病毒結(jié)構(gòu)的類(lèi)型3、復(fù)合對(duì)稱(chēng)型一、核酸：構(gòu)成病毒基因組決定病毒增殖、遺傳和變異1、類(lèi)型：DNAdsDNAssDNAdsRNARNAssRNA

分節(jié)段RNA病毒的化學(xué)組成：核酸+蛋白質(zhì)DNA——DNA病毒或RNA——RNA病毒（1）病毒復(fù)制；（2）決定病毒的特性（遺傳變異）（3）具有傳染性2、功能保護(hù)病毒核酸;決定病毒對(duì)宿主細(xì)胞的選擇性,與吸附及穿入有關(guān);具良好抗原性.有酶的功能、抑制細(xì)胞生物合成、轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞、抗CK或抗細(xì)胞凋亡等二、病毒蛋白質(zhì):由病毒核酸編碼結(jié)構(gòu)蛋白——組成病毒體的成分衣殼蛋白包膜蛋白基質(zhì)蛋白——連接衣殼蛋白與包膜蛋白的部分，有跨膜及錨定功能區(qū)

非結(jié)構(gòu)蛋白病毒體內(nèi)——酶（DNA聚合酶等）感染細(xì)胞內(nèi)——特殊作用蛋白

脂類(lèi)和糖存在于病毒包膜中病毒的復(fù)制周期：從母代病毒體侵入細(xì)胞到子代病毒生成釋放的整個(gè)過(guò)程。

吸附穿入脫殼生物合成裝配與釋放三、病毒的增殖吸附穿入脫殼核酸游離

DNA復(fù)制mRNA轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)譯生物合成組裝、成熟和釋放復(fù)制周期1、接觸→靜電結(jié)合（非特異）2、特異性吸附：病毒配體位點(diǎn)與細(xì)胞膜特異受體結(jié)合Adsorption吸附HIV

1、吞飲---無(wú)包膜病毒Penetration穿入2、融合---有包膜病毒內(nèi)吞融合

穿入細(xì)胞的病毒脫去蛋白衣殼，使其核酸外露的過(guò)程。方式不一，多需細(xì)胞溶酶體酶的作用Uncoating脫殼Biosynthesis生物合成隱蔽期——病毒失去了完整的形態(tài)以及傳染性合成期——早期蛋白合成1、合成病毒編碼蛋白，抑制宿主DNA、RNA2、合成病毒基質(zhì)蛋白3、合成一些酶，主要是DNA、RNA聚合酶Biosynthesis生物合成晚期蛋白合成1、用于裝配病毒顆粒的衣殼蛋白和酶2、病毒的結(jié)構(gòu)蛋白雙鏈DNA（dsDNA）病毒1.Primarytranscription

byhostenzyme（RNA轉(zhuǎn)錄酶）2.Translationof

early

proteins(=regulatory)翻譯早期蛋白3.ViralgenomicDNAreplication(usuallybyhostenzymes)病毒基因ＤＮＡ復(fù)制（通常借助宿主酶）4.Latetranscription(usuallymediatedbyviralproteins)晚期轉(zhuǎn)錄（通常由病毒蛋白介導(dǎo)）5.Synthesisoflateproteins(=structural)(晚期蛋白合成)6.AssemblyofstructuralproteinandDNAintovirions(結(jié)構(gòu)蛋白和病毒DNA組裝)dsDNAmRNA

早期蛋白

抑制生物合成

子代DNA晚期mRNA

晚期蛋白（結(jié)構(gòu)蛋白）

子代病毒DNA聚合酶多在宿主C核內(nèi)合成DNA，在胞漿內(nèi)合成病毒蛋白利用宿主C核內(nèi)依賴(lài)DNA的RNA聚合酶解旋酶-DNA+DNA半保留復(fù)制早期核糖體單鏈DNA（ssDNA）病毒1.ConversionintodsDNA(DNA聚合酶作用，replicativeintermediate，RI）2.Earlytranscription(byhostenzymes)翻譯早期蛋白(借助宿主酶)3.Translationofprotein(regulatory)and“rollingcircle”ssDNAreplication翻譯早期蛋白（調(diào)節(jié)）和單鏈DNA滾動(dòng)復(fù)制4.Latetranscription(usuallymediatedbyviralproteins)翻譯晚期蛋白(通常由病毒蛋白介導(dǎo))5.Synthesisoflateproteins(=structural)晚期蛋白合成(結(jié)構(gòu)蛋白合成)6.“Sequestering”ofviralgenomicssDNA單鏈DNA病毒基因分離.7.Assemblyintovirions病毒的組裝ssDNA+dsDNA

DNA+DNA

子代病毒DNA聚合酶

+ssDNA

mRNA蛋白質(zhì)親代復(fù)制中間型解鏈單正鏈RNA[ss(+)RNA]病毒1.TranslationofvirionRNAasmRNA(earlyprotien)病毒RNA即mRNA翻譯（早期蛋白）Synthesisof(-)RNAon(+)RNAcomplementorybyRDRP(在依賴(lài)RNA的RNA聚合酶（RDRP）作用下合成負(fù)鏈RNA（形成復(fù)制中間型，RI）3.Translationof(+)RNAasmRNA,synthesisofstructuralprotein(正股起mRNA作用，翻譯晚期蛋白)4.Transcription(-)RNAtranscri-ption

（+）RNA（負(fù)鏈RNAw為模板轉(zhuǎn)錄正股單股RNA）5.Assemblyofstructuralproteinand(+)senseRNAandmaturationofvirions結(jié)構(gòu)蛋白和正鏈RNA的組裝、病毒成熟+RNA(mRNA)早期蛋白（RNA聚合酶）

+RNA（RI）-RNA+RNA+ssRNA晚期蛋白

子代病毒單負(fù)鏈RNA[ss(-)RNA]病毒1.Primarytranscriptionofvirion(-)senseRNAbyRDRPinvirioncoreincytoplasm,production(mainly)mRNAand(+)senseRNA,formationreplicativecomplex(RC)在細(xì)胞質(zhì)病毒體核心，RNA聚合酶作用下，轉(zhuǎn)錄互補(bǔ)正股RNA，形成RNA復(fù)制中間型）2.Translation+RNAasmRNAs,translatelate

proteinandenzyme（以正股RNA為模板翻譯病毒結(jié)構(gòu)蛋白。3.VirionproteinsinteractwithRC。病毒體蛋白與復(fù)制聯(lián)合體結(jié)合。4.Secondarytranscriptionfromprogeny(-)senseRNA,translation,accumulationstructuralproteins（子代負(fù)鏈RNA轉(zhuǎn)錄，翻譯，積聚結(jié)構(gòu)蛋白。5.Nucleocapsidassemblyandmaturation,buddingofnucleocapsidthroughhostmembranecontainingviralenvelopeproteins核殼體組裝和成熟，核殼體的出芽穿過(guò)宿主膜蛋白。多數(shù)有包膜的RNA病毒都屬于此型-RNA+RNA（復(fù)制中間型）

-RNA

+RNAmRNA子代病毒

蛋白質(zhì)RNA聚合酶雙鏈RNA（dsRNA）病毒1.PrimarytranscriptioninvirioncoreincytoplasmbyviralRDRP,andexportof(+)senseRNAtocytoplasm首先，在細(xì)胞質(zhì)中，病毒體核心通過(guò)病毒mRNA轉(zhuǎn)錄，而且正鏈RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。2.Translationof(+)senseRNA,accumulationofviralproteins正鏈RNA轉(zhuǎn)錄，病毒蛋白積聚3.Assemblyof(+)senseRNAandviralproteinsintoimmaturevirions正鏈RNA組裝和病毒蛋白轉(zhuǎn)化成未成熟病毒體4.Transcriptionof(+)senseRNAintodsRNAinvirionsbyviralRDRP在病毒體中通過(guò)病毒mRNA（RDRP）使正鏈RNA變成雙鏈RNA5.SecondarytranscriptionofdsRNA其次雙鏈RNA轉(zhuǎn)錄6.Finalassembly/maturationofvirions最后病毒組裝或成熟dsRNAmRNA+RNA-RNA蛋白質(zhì)-RNA+RNA+RNA

子代病毒依賴(lài)RNA的RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄翻譯1.Reversetranscriptionincytoplasm,usingtRNAprimer,ofvirionss(+)RNAbyvirion-associatedreversetranscriptase(RT),intointermediateRNA/DNAcomplex

在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，利用轉(zhuǎn)運(yùn)RNA，使單正鏈RNA病毒通過(guò)與反轉(zhuǎn)錄酶聯(lián)合，變成中間RNA/DNA復(fù)合體。2.ConversionofRNA/DNAcomplexintolinearandcircularproviraldsDNAformswithlongterminalrepeats(LTRs)byRT;importintonucleus

RNA/DNA復(fù)合體轉(zhuǎn)化呈線(xiàn)性循環(huán)前病毒的雙鏈DNA，在長(zhǎng)末端復(fù)制進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，引入核子3.IntegrationoflinearproviralDNAintohostcellDNA,bymeansofintegrasefunctionofRT

線(xiàn)性前病毒DNA進(jìn)入細(xì)胞DNA，依靠反轉(zhuǎn)錄聚合酶4.ReplicationandtrasncriptionasforhostDNA,usinghostenzymes

關(guān)于宿主DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，利用宿主酶。5.Modificationoftranscriptionby(early)viralproducts(biastoproductionofgenome-length(+)senseRNA?)

早期病毒產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄修正（偏于染色體長(zhǎng)正鏈RNA?)6.Translation,accumulationof(late)structuralprotein,assemblywith(+)sensegenomicRNAintoviralnucleoprotein,buddingthroughmembranecontainingviralenvelope(glyco)proteins（晚期）結(jié)構(gòu)蛋白翻譯和積聚，正鏈RNA組裝成病毒和蛋白，穿過(guò)病毒膜蛋白反轉(zhuǎn)錄病毒RNA-DNARNA:DNA(RNA酶水解）

dsDNA（整合于宿主細(xì)胞的DNA上）（可能致細(xì)胞轉(zhuǎn)化）子代RNAmRNA

蛋白質(zhì)

子代病毒

反轉(zhuǎn)錄酶DNA聚合酶親代核酸子代核酸早期mRNA晚期mRNA半保留復(fù)制早期蛋白tRNA核糖體抑制宿主核酸與蛋白質(zhì)的合成

結(jié)構(gòu)蛋白（牛痘V、皰疹V）酶蛋白核酸多聚酶核糖體tRNA晚期蛋白包膜糖蛋白殼微粒糖蛋白聚合裝配釋放宿主細(xì)胞細(xì)胞核雙鏈DNA病毒（腺病毒）復(fù)制模型圖細(xì)胞漿親代核酸RF早期mRNA早期蛋白子代核酸晚期mRNA晚期蛋白裝配釋放宿主細(xì)胞細(xì)胞漿細(xì)胞核aAtRNA核糖體tRNARNA病毒（脊灰炎V）復(fù)制模型早期蛋白合成復(fù)制大量的子代DNA晚期蛋白合成轉(zhuǎn)錄生物合成、裝配和釋放裸露病毒——使宿主細(xì)胞裂解釋放（Poliovirus）包膜病毒（NA）——出芽或通過(guò)細(xì)胞間橋進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞；或病毒基因整合于宿主細(xì)胞致細(xì)胞癌變；病毒的異常增殖缺陷病毒（defectivevirus）：基因組不完整的或因某一基因位點(diǎn)改變，不能進(jìn)行正常增殖，不能復(fù)制出完整的有感染性的病毒顆粒（如HDV）。輔助病毒（helpervirus）如HBV。容許性細(xì)胞非容許性細(xì)胞（病毒不能增殖）頓挫感染（abortiveinfection）：細(xì)胞缺乏病毒增殖所需的酶、能量，病毒雖進(jìn)入細(xì)胞但不能合成本身的成分，或者雖能合成，但不能組裝和釋放出有感染性的病毒顆粒。,病毒的干擾現(xiàn)象（Interference）

兩種病毒同時(shí)或在短時(shí)間內(nèi)先后感染同一細(xì)胞，可發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現(xiàn)象概念可能的機(jī)制1、可能誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生干擾素2、病毒的吸附受到干擾或改變了宿主細(xì)胞的代謝途徑3、缺陷病毒（缺陷性干擾顆粒）可能引起干擾

干擾現(xiàn)象能夠阻止、中斷發(fā)病，也使感染終止，宿主康復(fù)。病毒感染細(xì)胞后可能出現(xiàn)的情況一、病毒進(jìn)入容納細(xì)胞——復(fù)制出完整的子代病毒體，細(xì)胞裂解，釋放病毒，致成急慢性感染。四、基因整合

——

不產(chǎn)生子代病毒，多導(dǎo)致細(xì)胞惡變?nèi)?、病毒基因不完整或改變—?/p>

（無(wú)感染性）缺陷病毒缺陷病毒+輔助病毒——

有感染性完整病毒體二、病毒進(jìn)入非容納細(xì)胞——頓挫感染滅活（Inactivation）——

病毒受理化因素影響而失去感染性的作用。四、理化因素對(duì)病毒的影響1.溫度:病毒耐冷不耐熱1)高溫：對(duì)熱不穩(wěn)定，50~60℃，30min即可滅活；

原因可能為:a.病毒蛋白質(zhì)變性，病毒不能吸附；b.

破壞病毒復(fù)制所需的酶；

2)低溫：病毒保持感染性。應(yīng)用：病毒的實(shí)驗(yàn)及保藏均在低溫下進(jìn)行；快速低溫冷凍（-70～-196℃）；