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医学微生物学第二篇病毒学.ppt 78页

时间:2024-04-25 00:52:40 作者:
摘要:医学微生物学第二篇病毒学.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 重配 * * 四、基因整合(Gene integration)在病毒感染宿主细胞的过程中,有时病毒基因组中的DNA片段可插入到宿主染色体DNA中,这种病毒基因组与细胞基因组的重组过程称为基因整合。DNA病毒逆转录病毒溶原性噬菌体 * 五、病毒基因产物的相互作用 1.互补作用和加强作用 互补作用(Complementation):指两种病毒感染同一细胞时,其中一种病毒的基因产物(如结构蛋白和代谢酶等)促使另一病毒增殖。其实质不是病毒之间的基因重组,而是两种病毒能相互提供另一缺陷病毒所需的基因产物。 缺陷病毒 缺陷病毒 辅助病毒 * 2.表型混合与核壳转移 表型混合(Phenotypic mixing):有时两株病毒共同感染同一细胞时,一种病毒复制的核酸被另一病毒所编码的蛋白质衣壳或包膜包裹,这种改变不是遗传物质的交换,而是基因产物的交换,称为表型混合。

* 核 壳 转 移 生物合成 组装 核壳转移( TRANSCAPSIDATION) * 第五节 理化因素对病毒的影响 * 灭活(incativation):从细胞中释放出来的病毒体,受到 物理、化学因素作用后,会失去感染性,不能复制出完整的病毒颗粒。 ★灭活的病毒仍可保留抗原性、红细胞吸附性、血凝及细胞融合等特性。 * 理化因素灭活病毒的机制是: 破坏有包膜病毒的包膜------冻融或脂溶剂 (2) 使病毒蛋白变性---酸、碱、温度 (3) 损伤病毒核酸------变性剂、射线 * 物理因素 (1) 温度:多数病毒耐冷不耐热,病毒标本的保存应尽快低温冷冻。在-70℃和液氮(-196℃)中病毒的感染性可保持数月至数年;而在50-60℃ 30min,100℃数秒钟,多数病毒可被灭活。(2)PH: 多数病毒在pH 5~9范围内稳定,强酸、强碱条件下可被灭活。(3)射线:X射线、γ射线和紫外线都能灭活病毒。光复活现象:紫外线照射可见光病毒灭活复活 * 化学因素 (1)脂溶剂:乙醚、氯仿、去氧胆酸盐、阴离子去污剂等能使包膜病毒的包膜破坏溶解,病毒失去吸附能力而灭活。

(2)化学消毒剂:强酸、强碱类消毒剂,酚类、氧化剂、醇类等。不同病毒对化学消毒剂的敏感性不同。肝炎病毒对过氧乙酸、次氯酸盐较敏感。 (3)抗生素与中草药:现有抗生素对病素无抑制作用;中草药对病毒的增殖有一定的抑制作用。 * 第六节 病毒的分类 * 病毒分类依据 核酸的性质与结构 病毒粒子的大小、形状 衣壳对称性和壳粒数目 有无包膜 对理化因素的敏感性 抗原性 生物学特性 * DNA病毒科分类及重要病毒 单纯疱疹病毒I型和II型,水痘-带状疱疹病毒,EB病毒,巨细胞病毒,人疱疹病毒6、7、8型 疱疹病毒科 乳头瘤病毒 乳多空病毒科 腺病毒 腺病毒科 天花病毒,痘苗病毒,猴痘病毒,传染性软疣病毒 痘病毒科 细小B19病毒,腺病毒伴随病毒 小DNA病毒科 乙型肝炎病毒 嗜肝病毒科 成 员 病毒科名 * RNA病毒科分类及重要病毒 病毒科名 成员 副粘病毒科 副流感病毒,仙台病毒,麻疹病毒,腮腺炎病毒,呼吸道合胞病毒,偏肺病毒 正粘病毒科 流感病毒A,B,C型 逆转录病毒科 HIV, HTLV 小RNA病毒科 Poliovirus,ECHOV,Coxsackievirus 冠状病毒科 冠状病毒 沙粒病毒科 沙粒热病毒,塔卡里病毒群(鸠宁和马秋波病毒),淋巴细胞型脉络丛脑膜炎病毒 弹状病毒科 狂犬病病毒,水疱口炎病毒 纤丝病毒科 埃博拉病毒,马堡病毒 * 亚病毒: 一类比病毒还小、结构更简单的微生物 类病毒:为植物病毒,仅由250~400个核苷酸组成,为单链杆状RNA,有二级结构,无包膜或衣壳,不含蛋白质。

卫星病毒:与植物病害有关,分为两大类,一类为自身衣壳蛋白,另一类为RNA分子(曾被称为拟病毒),需利用辅助病毒的蛋白衣壳。其特点为由500~2000个核苷酸构成的单链RNA。 朊粒:见单独章节 * * * * * * * * * * * * * * * * * 穿入(penetration):病毒吸附在易感细胞表面上后,可通过多种方式进入细胞内。吞饮---裸露的病毒; 如:痘类病毒融合---包膜病毒;如:人类免疫缺陷病毒直接进入---微小病毒;如:呼肠孤病毒穿入过程中需一定的温度(25~37℃)及能量供应(细胞中的ATP分解,释放能量)。 * * * 直接进入 * 脱壳 (uncoating): 进入易感细胞的病毒体必须脱去衣壳,才能使病毒基因组发挥 作用。 不同病毒脱壳的方式各异: ★外壳留在宿主细胞外,如:噬菌体。★在宿主细胞溶酶体酶的作用下,衣壳蛋白溶解,如:脊髓灰质炎病毒。★在宿主细胞溶酶体酶及病毒特有的脱壳酶的双重作用下,衣壳蛋白才能完全溶解,如:痘病毒。* enveloped virus * naked viruses * * 生物合成 (biosynthesis):病毒基因组一旦释放到细胞中,就开始 病毒的生物合成。

生物合成一般分两个阶段:早期合成晚期合成 * * * 早期合成: ?抑制宿主细胞的代谢。病毒基因编码转录、翻译抑制细胞代谢的蛋白质;病毒激活细胞内隐伏的对细胞自身代谢抑制的成分。 ? 转录早期mRNA,翻译合成早期蛋白(病毒进行生物合成所需要的酶) * 晚期合成: ? 病毒子代核酸的复制 ? 病毒基因组转录、翻译 ? 产生病毒结构蛋白 * 由于病毒基因组的类型不同,故其病毒基因的转录、蛋白质合成的方式也不同。按核酸类型将病毒的生物合成分为六大类型:? 双链DNA病毒? 单链DNA病毒? 单正链RNA病毒? 单负链RNA病毒?双链RNA病毒? 逆转录病毒 * ?双链DNA病毒 ? dsDNAmRNA(早期)早期蛋白复制子代dsDNAmRNA(晚期)晚期蛋白(结构蛋白) 翻译 RNA多聚酶 翻译 转录 转录 (DNA聚合酶) * ?单正链RNA病毒 ?+ssRNARNA聚合酶-ssRNA(mRNA)合 成翻 译+ssRNA-ssRNA早期蛋白晚期蛋白子代+ssRNA 翻译 (结构蛋白) * ?单负链RNA病毒-ssRNA-ssRNA+ssRNA病毒蛋白子代-ssRNA(结构蛋白; RNA聚合酶) RNA聚合酶 翻译 * ④逆转录病毒 ?病毒RNA 逆转录酶 RNA RNA酶 ssDNADNADNA多聚酶宿主细胞DNAdsDNA?插入宿主细胞DNA中 ? 前病毒(provirus):整合在宿主细胞DNA上的病毒DNA。

整合酶 * * 组装、成熟和释放(assemble maturation and release) 组装---将生物合成的蛋白和核酸装配成子代核衣壳的过程 。病毒种类不同,其装配的部位、方式不同。DNA病毒的核衣壳在核内装配;RNA 病毒的核衣壳在胞质内装配 * 释放---组装完毕的病毒颗粒,以不同方式从宿主细胞中释放出去。? 细胞裂解,病毒释放-----裸露的病毒 ? 病毒出芽,游离于细胞外---包膜病毒某些病毒基因组复制完成后,并不进行组装,而是将其核酸(DNA)整合到宿主染色体中,随宿主染色体一起复制,引起宿主细胞功能的改变。多见于一些引起肿瘤的病毒。 * enveloped viruses * naked viruses * *病毒的增殖皆出现一步生长曲线:接种病毒后,在起初一段时间内(数分钟至数小时),细胞中测不到病毒颗粒,称此段时间为隐蔽期;当隐蔽期终结后,开始出现新的病毒个体,数量逐渐增多,称之为增殖期(对数生长期)。随后,病毒数量趋于稳定,最终致细胞死亡,称之为细胞死亡期。 隐蔽期 增殖期 细胞死亡期 病毒增殖的特点 * ??? 病毒的异常增殖 1.顿挫感染(abortive infection):有的细胞缺乏病毒复制所需要的酶、能量以及某些必要成分,因此病毒在其中不能合成自身成分,或不能组装成有感染性的病毒颗粒。

? 非容纳细胞(non-permissive cell):不能为病毒复制提供相应的酶、能量及必要成分的细胞。 ?容纳细胞(permissive cell) * 2.缺陷病毒(defective virus):因病毒基因组不完整或因某一基因位点改变,导致病毒不能复制出完整的有感染性的病毒颗粒。 ?辅助病毒(helper virus):与缺陷病毒同时感染细胞时,能够弥补缺陷病毒的不足,使之复制出完整病毒。这种有辅助作用的病毒称为辅助病毒。* ?3.干扰现象(interference) 当两种病毒感染同一细胞时,可发生一种病毒的增殖抑制另一种病毒的增殖的现象,称为干扰现象。 发挥干扰作用的缺陷病毒称为缺陷干扰颗粒(defective interfering particle, DIP)。机制 :干扰素的产生; 吸附干扰; 复制干扰活病毒 死病毒 活病毒 干扰 * 第四节 病毒的遗传与变异 * 一、病毒的遗传物质及其特点 ? 遗传物质:DNA 或RNA ? 特点:只有一种核酸,且存在形式多样;基因数目少,结构较简单;复制方式具有多样性;有较大的遗传不稳定性。

* 二、基因突变 ★突变:病毒基因组碱基序列发生改变。 ★基因组突变的方式:点突变;缺失突变;插入突变。 ★突变类型: ?基因突变---突变发生在基因结构内,产生的变异株可导致特定表型的改变。? 静默突变---未引起表型改变的突变。 * 常见的、有意义的突变株有 :条件致死性突变株 温度敏感性突变株( ts mutant ) ---在容许性温度下可增殖,而在非容许性温度下则不能增殖的病毒突变株,常用于制备疫苗。缺陷性干扰突变株宿主范围突变株耐药突变株 * 三、基因重组与重配 ★ 重组---两个病毒基因组间核酸序列互换、组合的过程。 ★ 重配---(Reassortment):基因分节段的RNA病毒,通过交换RNA节段而进行基因重组的过程称为基因重配。流感病毒,轮状病毒,汉坦病毒 ★重组与重配可导致基因复活:?交叉复活---活病毒与灭活病毒间。?多重复活---两个或多个灭活病毒间。 * 重组 第二篇 病毒学 * 病毒(virus) 体积非常微小,必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察; 结构简单,无完整细胞结构,仅有一种核酸(RNA或DNA); 严格的细胞内寄生性,只能在一定种类的活细胞中增殖; 以复制方式繁殖 手足口 流 感 非 典艾滋病 HIV SARS Influenza virus coxsackievirus 乙型肝炎 HBV EbolaInfections Cause of Cancer 第22章 病毒的基本性状 * 第一节 病毒的大小与形态 病毒体(virion ) 完整的、成熟的病毒颗粒。

是细胞外的结构形式,具有典型的形态结构,并有感染性。 * 病毒的大小------观察仪器:电子显微镜测量单位:纳米(nm)直径:20~300nm;能通过细菌滤器;* 葡萄球菌 (1000nm) 牛痘病毒 300×250nm A B C D E F G A、大肠杆菌噬菌体( 65 ×95nm ) B、腺病毒(70nm ) C、脊髓灰质炎病毒(30nm ) D、乙脑病毒( 40nm ) E、蛋白分子(10nm ) F、流感病毒( 100nm ) G、烟草花叶病毒(300 × 15nm) * * 病毒的形态球形杆状(丝状)砖状弹状蝌蚪状 * * 第二节 病毒的结构和化学组成 * * 病毒体 核心 衣壳 包膜 核衣壳 裸 露 病 毒 包 膜 病 毒 * 裸露病毒 包膜病毒 * 核心:核酸,病毒的基因组 化学成分为DNA或RNA,藉此分成DNA和RNA病毒两大类 核酸可以为线型或环型 可为单链或双链 DNA病毒大多为双链, RNA病毒大多是单链。单链RNA有正链与负链之分。双链DNA或RNA皆有正链与负链。 有的病毒核酸分节段 病毒核酸大小差异悬殊 * 衣壳:蛋白质外壳抗原性保护核酸致病性由壳粒组成,排列方式呈对称性螺旋对称型20面体对称型复合对称型 * helical symmetry complex symmetry icosahedral symmetry * 包膜(envelope):某些病毒在成熟的过程中穿过宿主细胞,以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的,含有宿主细胞膜或核膜成分,包括脂类和少量糖类。

刺突(spike):包膜表面不同形状的突起,也叫包膜子粒,化学成分为糖蛋白。 与病毒的感染及抗原性有关 * * 病毒体结构模式图 衣壳 核心(核样物) 核衣壳 包膜 包膜病毒 包膜子粒 壳粒 * 结 构化学组成功能 核心核酸(DNA或RNA)病毒复制(双链/单链)决定病毒的特性(线型/环型)具有感染性(感染性核酸)(连续/分节段)保护核酸 衣壳蛋白质具有抗原性与病毒的致病性有关维持病毒的形状 ?包膜蛋白质、糖、脂类具有抗原性维持病毒的形状刺突包膜表面凸起的结构;与病毒的致病性有关是由病毒基因编码的糖蛋白 * 感染性核酸(infectious nucleic acid )------某些病毒在除去病毒衣壳后,其游离的核酸仍可进入宿主细胞,并能增殖, 有感染性。DNA病毒(dsDNA,ssDNA);RNA病毒 (+ssRNA) 结构蛋白------构成全部衣壳、包膜和基质的蛋白。 病毒吸附蛋白(VAP):能与宿主细胞表面受体结合的蛋白。 非结构蛋白------由病毒基因组编码,但不参与病毒体构成部分的病毒蛋白多肽。可以存在于病毒体内,也可以不存在于病毒体内而只存在于感染细胞中。蛋白水解酶;逆转录酶;DNA聚合酶* * 第三节 病毒的增殖 * 病毒的复制周期从病毒进入细胞开始,经基因组复制到子代病毒的释出,称为一个复制周期。

复制过程:吸 附 穿 入 脱 壳 组装和释放 生物合成 * 吸附(adsorption)病毒需先吸附于易感细胞膜上,才能与之相互作用,启动增殖过程。 吸附分为两个阶段:接触; 化学亲和。接触 -----随机碰撞而接触;-----离子的电荷吸引; 非特异可逆性结合 化学亲和 -----病毒表面的配体VAP与细胞表面的病毒受体结合。特异不可逆结合 * ?病毒受体:由宿主基因组所编码、控制和表达的一组能参与病毒结合、相互作用,便于病毒感染宿主细胞、位于细胞膜表面的蛋白质组分。 ?病毒吸附蛋白:病毒体表面能与细胞受体结合的蛋白质。 * A包膜病毒B 裸露病毒 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

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