病毒的復制(1)

1、第二章 病毒的復制,病毒不能經(jīng)分裂繁殖，而是由其核酸通過在宿主細胞內(nèi)的復雜生物合成，獲得大量組分，進行裝配而增殖。 因此了解病毒如何進入細胞而后增殖的知識是很有意義的。,所有動物病毒的增殖都涉及如下過程,第一節(jié) 病毒的吸附、穿入與脫殼,一、吸附,吸附易感細胞是病毒復制的第一步。 1、靜電吸附； 非特異、可逆。 2、特異性受體吸附： 特異、不可逆。,吸附,吸附,融合,內(nèi)吞,溶酶體,二、穿入,1、吞飲作用： 病毒從細胞膜轉(zhuǎn)入細胞漿，與溶酶體結(jié)合形成吞飲泡，核衣殼最終從吞飲泡中釋放。 2、跨膜轉(zhuǎn)位： 病毒與受體結(jié)合后直接穿入細胞膜，而不形成吞飲泡。 3、融合： 有囊膜的病毒在吸附后，囊膜與細胞膜融合

2、，使核衣殼進入細胞內(nèi)。,穿入（有囊膜病毒）,herpesviruses, paramyxoviruses, HIV,穿入（有囊膜病毒）,穿入（有囊膜病毒）,穿入（有囊膜病毒）,穿入（有囊膜病毒）,穿入（無囊膜病毒）,直接通過胞漿膜,穿入（無囊膜病毒）,直接通過胞漿膜,吸附,融合,內(nèi)吞,溶酶體,三、脫殼,多數(shù)病毒的脫殼是與穿入同時進行的。,不同病毒的脫殼又各有特色，例如： 痘病毒的脫殼分為兩個階段進行； 呼腸孤病毒只脫去外層衣殼，內(nèi)層衣殼不脫去，形成亞病毒顆粒； 小RNA病毒在吸附的同時，就發(fā)生衣殼蛋白消失，即吸附的同時就發(fā)生了脫殼。,第二節(jié) 病毒的生物合成,實驗觀察證明：吸附于細胞的病毒通常迅

3、速消失，不能或極少發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)（上）的病毒粒子。 這表明，吸附的病毒很快侵入細胞，并迅速裂解，從侵入的病毒消失到新的子代病毒出現(xiàn)的這一段時間稱為“隱蔽期”（晦暗期）。,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，病毒的遺傳信息向細胞傳達，細胞在病毒遺傳信息的控制下合成病毒的各種組分及所需的酶類（包括病毒轉(zhuǎn)錄或復制時所需的聚合酶），最后新合成的病毒成分裝配成完整的病毒子。,隱蔽期,病毒核酸和蛋白質(zhì)復制的幾個階段：,這只是人為的劃分，他們是連續(xù)的。 1、mRNA的轉(zhuǎn)錄 2、mRNA的譯制 3、病毒核酸的復制 4、mRNA的再度轉(zhuǎn)錄 5、mRNA的再度譯制,合成DNA或RNA聚合酶和一

4、些早期蛋白,合成晚期蛋白，包括： 結(jié)構(gòu)蛋白和一些調(diào)控蛋白,病毒的轉(zhuǎn)錄和復制方式，目前歸納為7個基本類型,第一類：雙鏈DNA病毒,包括痘、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。,第二類：單鏈DNA病毒,包括細小病毒；,病毒脫殼后首先形成雙股DNA（ DNA），稱為復制型，以此為模板進行半保留型復制。 DNA的復制在細胞核內(nèi)，依賴于細胞的酶。 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,包括呼腸孤病毒、雙RNA病毒；,病毒脫殼后首先不對稱的轉(zhuǎn)錄出+RNA， +

5、RNA既能作為mRNA，又能作為模板合成子代雙鏈RNA。,第四類：單股正鏈RNA病毒,包括小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反過來可復制子代+RNA。,第五類：單股負鏈RNA病毒,包括正粘、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。,第七類：雙鏈環(huán)

6、狀DNA病毒,包括嗜肝DNA病毒。,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50100%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作為復制的模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成DNA鏈，RNA隨之被Rnase H降解； 4、再以DNA為模板合成DNA。,第三節(jié) 病毒的裝配與釋放,新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染的細胞內(nèi)逐步成熟。,所謂成熟是指：核酸進一步被修飾，病毒蛋白亞單位以最佳物理方式形成衣殼。 病毒核酸進入衣殼形成病毒子，這就是裝配 。,病毒粒子是如何從細胞中釋放的？,1.無囊膜的病毒多以

7、細胞裂解方式釋放。 Lysis 2.有囊膜的病毒多以出芽或胞吐方式釋放。 Budding Exocytosis 有囊膜病毒的釋放過程也是病毒獲得囊膜的過程。,1）在胞漿內(nèi)復制和裝配的病毒,2）在胞核內(nèi)復制和裝配的病毒,3）還有一些病毒是在高爾基體或粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽時，獲得囊膜， 以胞吐形式釋放,在胞漿膜上出芽，獲得囊膜；,在核膜上出芽，獲得囊膜； 以儲泡形式釋放,如：痘、副粘、披膜、反轉(zhuǎn)錄病毒等,如：皰疹病毒等。,如：黃、冠狀、動脈炎、布尼等。,痘病毒的裝配與成熟,塞里基森林病毒的出芽,HIV 的出芽與成熟,uninfected,HIV infected (at higher magnifcation),HIV infected,細菌病毒的生活,隱蔽期,噢，一只倒霉的大腸桿菌遇到了細菌病毒！,病毒馬上抓住獵物不放，但是大腸桿菌體積是病毒的1000倍。病毒怎么辦呢？,請看：病毒的蛋白質(zhì)外殼發(fā)揮作用，將病毒的核酸物質(zhì)注入大腸桿菌體內(nèi)，注意病毒的外殼最后會被棄在寄主體外。,病毒的核酸鏈（藍色部分）經(jīng)過一系列作用，接入寄主的核酸鏈中，進而控制寄主的生命活動。利用寄主本身的營養(yǎng)物質(zhì)復制出成千上萬的病毒核酸，同時新產(chǎn)生的病毒核酸鏈又指揮寄主的細胞，利用寄主的營養(yǎng)物質(zhì)大量地生產(chǎn)病毒外殼蛋白質(zhì)，最后把外殼與病毒核酸一起裝配成完整的新病毒.