第22章 病毒的復(fù)制_第1頁
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文檔簡介

第22章病毒的復(fù)制制作:臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物與免疫學(xué)教研室病毒在細(xì)胞外是處于靜止?fàn)顟B(tài),基本上與無生命的物質(zhì)相似,當(dāng)病毒進(jìn)入活細(xì)胞后便發(fā)揮其生物活性。由于病毒缺少完整的酶系統(tǒng),不具有合成自身成份的原料和能量,也沒有核糖體,因此決定了它的專性寄生性,必須侵入易感的宿主細(xì)胞,依靠宿主細(xì)胞的酶系統(tǒng)、原料和能量復(fù)制病毒的核酸,借助宿主細(xì)胞的核糖體翻譯病毒的蛋白質(zhì)。病毒增殖(multiplication):只在活細(xì)胞內(nèi),以其基因?yàn)槟0?,在酶的作用下,分別合成病毒基因及蛋白質(zhì),再組裝成完整的病毒顆粒,這種方式稱為復(fù)制(replication)。從病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞開始,經(jīng)過基因組復(fù)制和病毒蛋白合成,至釋放出子代病毒的全過程,稱為一個(gè)復(fù)制周期(replicationcycle)。病毒的復(fù)制周期主要包括吸附、穿入與脫殼、生物合成、組裝和釋放四個(gè)連續(xù)步驟。在病毒感染細(xì)胞之后的一個(gè)短時(shí)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(shí)后子代病毒出現(xiàn)為止,這階段稱為隱蔽期(eclipseperiod),一般持續(xù)2~12h。病毒的一步生長曲線病毒的一步生長曲線:以感染時(shí)間為橫坐標(biāo),病毒效價(jià)為縱坐標(biāo),繪制出的病毒特征曲線。隱蔽期對(duì)數(shù)期細(xì)胞死亡第一節(jié)吸附、穿入與脫殼一、吸附(adsorption)分兩個(gè)階段:靜電吸附:病毒體與細(xì)胞接觸,進(jìn)行靜電結(jié)合。非特異性、可逆。真正的吸附:病毒體表面位點(diǎn)(蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu))與宿主細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合。是決定病毒感染的真正開始。病毒受體病毒受體(virusreceptor):是宿主細(xì)胞表面的特殊結(jié)構(gòu),多為糖蛋白。硫酸乙酰肝素是偽狂犬病毒的受體CD9是犬瘟熱病毒的受體輔受體(coreceptor):有的病毒顆粒吸附除需受體外還需輔受體,如腺病毒除了纖絲受體外,還需要整合素(integrin)作為輔受體,與病毒的五鄰體殼粒結(jié)合。裸露病毒的吸附囊膜病毒的吸附

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(HA),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(NA),是受體破壞酶,使病毒從吸附的紅細(xì)胞解脫。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(cè)。血吸附(haemadsorption):是一種特殊形式的血凝作用,是將紅細(xì)胞吸附于病毒感染的宿主細(xì)胞表面,也可用于病毒的檢測(cè),如非洲豬瘟病毒。病毒體吸附在宿主細(xì)胞膜上后,可通過數(shù)種穿入方式進(jìn)入細(xì)胞:1.無囊膜的病毒:一般經(jīng)過細(xì)胞膜吞入,稱為病毒胞飲(viropexis),形成吞噬小體(endosome)。如腺病毒、小RNA病毒等二、穿入(penetration)與脫殼(uncoating)

(一)穿入(penetration)病毒胞飲2.有囊膜的病毒⑴囊膜與宿主細(xì)胞膜融合:病毒的核衣殼直接進(jìn)入細(xì)胞漿內(nèi)。⑵病毒胞飲:細(xì)胞膜吞入。(1)膜融合后進(jìn)入(2)病毒胞飲不同病毒脫殼方式不一,多數(shù)在宿主細(xì)胞溶酶體酶作用下脫殼,釋放出基因組核酸。(二)脫殼(uncoating)

第二節(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。實(shí)驗(yàn)觀察證明:吸附于細(xì)胞的病毒通常迅速消失,不能或極少發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)(上)的病毒粒子。這表明吸附的病毒很快侵入細(xì)胞,并迅速裂解,從侵入的病毒消失到新的子代病毒出現(xiàn)這一段時(shí)間稱為“隱蔽期”。隱蔽期是病毒增殖過程中最主要的階段——生物合成;此時(shí),病毒的遺傳信息向細(xì)胞傳達(dá),借助宿主細(xì)胞提供的原料、能量和場(chǎng)所合成核酸和蛋白質(zhì),期間所需的多數(shù)酶也來自宿主細(xì)胞。生物合成(biosynthesis)病毒基因組一旦從衣殼中釋放后,就利用宿主細(xì)胞提供的低分子物質(zhì)合成大量的病毒核酸和結(jié)構(gòu)蛋白。早期:病毒復(fù)制合成所必需的復(fù)制酶和一些抑制蛋白,病毒處于隱蔽期病毒基因組轉(zhuǎn)錄成mRNA、合成指令蛋白質(zhì):病毒的生物合成過程可基本歸為6大類:雙股DNA病毒、單股DNA病毒、單正股RNA病毒、單負(fù)股RNA病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒和雙股RNA病毒。吸附侵入與脫殼裝配釋放早期:病毒特異性酶的合成病毒核酸復(fù)制病毒結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)合成病毒大分子合成病毒核酸和蛋白質(zhì)復(fù)制的幾個(gè)階段:①mRNA的轉(zhuǎn)錄合成DNA或RNA聚合酶和一些早期蛋白②mRNA的譯制③病毒核酸的復(fù)制合成晚期蛋白,包括:結(jié)構(gòu)蛋白和一些調(diào)控蛋白④mRNA的再度轉(zhuǎn)錄⑤mRNA的再度譯制第一類: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(bǔ)方式,各自形成一條新鏈。雙股DNA病毒病毒DNA早期mRNA早期蛋白(酶等)子代病毒DNA晚期mRNA病毒結(jié)構(gòu)蛋白子代病毒子復(fù)制宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)錄酶親代病毒吸附、穿入、脫殼裝配①②③④⑤⑥⑦⑧⑨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(duì)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。(dsRNA)第四類:單股正鏈RNA病毒如小RNA、披膜、嵌杯、冠狀病毒等。親代的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。(-)ssRNA親代病毒(+)ssRNA早期蛋白(+)ssRNAdsRNA復(fù)制中間

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