病毒学概述ppt课件

1、1 电镜观察天花病毒病毒病毒(virus)的发现的发现 Discovery of virus 1892年发现第一个病毒即烟草花叶病毒年发现第一个病毒即烟草花叶病毒1898年发现动物口蹄疫病毒年发现动物口蹄疫病毒1901年证实对人类有致病性的是黄热病毒年证实对人类有致病性的是黄热病毒2乙肝病毒腺病毒3轮状病毒轮状病毒狂犬病毒狂犬病毒4子弹状的狂犬病毒5天花病毒天花病毒Ebola 病毒病毒HSV-267病毒与其他微生物的比较病毒与其他微生物的比较8病毒在微生物中占有十分重要的地位病毒在微生物中占有十分重要的地位1. 近近75的传染病由病毒引起；的传染病由病毒引起；2. 传染性强，传播迅速，流行广泛

2、，死亡率高；传染性强，传播迅速，流行广泛，死亡率高；3. 病毒与肿瘤及自身免疫性疾病的发生密切相关，有致畸作用；病毒与肿瘤及自身免疫性疾病的发生密切相关，有致畸作用；4. 目前病毒感染的诊疗还相对滞后，部分病毒尚缺乏有效疫苗；目前病毒感染的诊疗还相对滞后，部分病毒尚缺乏有效疫苗；5. 不断发现引起人类疾病的新病毒。不断发现引起人类疾病的新病毒。9第一节第一节 病毒的分类病毒的分类10一、分类原则：一、分类原则：1、核酸类型和结构；、核酸类型和结构；2、病毒体的形状和大小；、病毒体的形状和大小；3、病毒体的形态结构；、病毒体的形态结构；4、对脂溶剂的敏感性。、对脂溶剂的敏感性。11二、病毒的分类

3、：二、病毒的分类：1、DNA病毒类；病毒类；2、RNA病毒类；病毒类；3、DNA和和RNA逆转录病毒类。逆转录病毒类。12三、其他：三、其他：1、卫星病毒、卫星病毒(satellites):2、类病毒、类病毒(viroids):3、朊粒、朊粒(prion):13第二节第二节 病毒的大小与形态病毒的大小与形态病毒体（病毒体（virion)完整的有传染性的病毒完整的有传染性的病毒颗粒，有典型的形态和传染性。颗粒，有典型的形态和传染性。141 1、测量单位、测量单位纳米（纳米（nmnm） 3 3、观察工具、观察工具电子显微镜电子显微镜2 2、大多数病毒的直径小于、大多数病毒的直径小于150 nm15

4、0 nm一、病毒的大小一、病毒的大小 葡萄球菌葡萄球菌1000nm立克次体立克次体450nm衣原体衣原体390nm390nm痘苗病毒痘苗病毒300250nm250nm烟草花叶病病毒烟草花叶病病毒100nmnm流感病毒流感病毒40nmnm乙脑病毒乙脑病毒30nmnm脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒70nmnm腺病毒腺病毒6595nm95nm噬菌体噬菌体15多数病毒为球形或近似球形多数病毒为球形或近似球形形态形态1617第三节第三节 病毒的结构和化学组成病毒的结构和化学组成18衣壳（capsidcapsid）：由许多蛋白质壳粒组成，保护核酸，介导病毒感染细胞且有抗原性。一、一、 病毒的结构病毒的结构核

5、心（corecore）：核酸，构成病毒的基因组（genomegenome）。壳粒(capsomere)：由少数几种重复的由少数几种重复的多肽亚单位组成多肽亚单位组成核衣壳19 衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位衣壳是由许多在电镜下可辨别的形态学亚单位壳粒壳粒（capsomercapsomer）所组成，根据壳粒排列方式的不同可分为以下）所组成，根据壳粒排列方式的不同可分为以下3 3种对称类型：种对称类型：螺旋对称型、螺旋对称型、2020面体对称型和复合对称型。面体对称型和复合对称型。20包膜子粒、包膜子粒、 刺突刺突包膜包膜 包膜是病毒在释放过程中穿过宿主细胞以出芽方式向细包膜是病毒在释放

6、过程中穿过宿主细胞以出芽方式向细胞外释放时获得的。包膜表面常有不同形状的突起，称为包胞外释放时获得的。包膜表面常有不同形状的突起，称为包膜子粒或膜子粒或刺突（刺突（spikespike）。有包膜的病毒又称为包膜病毒。有包膜的病毒又称为包膜病毒。 21222324二、二、 病毒的化学组成与功能病毒的化学组成与功能251.1.病毒的核酸病毒的核酸u 化学成分为化学成分为DNA或或RNA，据此将病毒分，据此将病毒分DNA病病 毒和毒和RNA病毒。病毒。u病毒核酸具有多样性，有线形或环形（闭环或缺口环），单链病毒核酸具有多样性，有线形或环形（闭环或缺口环），单链（RNA病毒，呼肠病毒和伯尔纳病毒除外）

7、或双链病毒，呼肠病毒和伯尔纳病毒除外）或双链(DNA病毒，微病毒，微小病毒和环状病毒除外小病毒和环状病毒除外)，单链，单链RNA还有正负链之分，有的核酸分还有正负链之分，有的核酸分节段等。大小相差悬殊。节段等。大小相差悬殊。u 携带病毒的全部遗传信息，是病毒的基因组，主导病毒感染、增携带病毒的全部遗传信息，是病毒的基因组，主导病毒感染、增殖、遗传和变异的物质基础，决定病毒的一切特性。殖、遗传和变异的物质基础，决定病毒的一切特性。262.2.病毒蛋白质：结构蛋白和非结构蛋白病毒蛋白质：结构蛋白和非结构蛋白（一）结构蛋白：是组成病毒体的蛋白成分。（一）结构蛋白：是组成病毒体的蛋白成分。 1 1、衣

8、壳蛋白：、衣壳蛋白： 2 2、基质蛋白：、基质蛋白： 3 3、包膜蛋白：、包膜蛋白：结构蛋白的功能：结构蛋白的功能：l 保护病毒核酸保护病毒核酸l 参与感染过程参与感染过程l 具有抗原性具有抗原性27（二）非结构蛋白（二）非结构蛋白非结构蛋白可以存在于病毒体内，也可存在于受感染的非结构蛋白可以存在于病毒体内，也可存在于受感染的细胞内。其作用是作为酶类，参与病毒的复制，如逆转细胞内。其作用是作为酶类，参与病毒的复制，如逆转录酶、蛋白水解酶、录酶、蛋白水解酶、DNA多聚酶、胸腺嘧啶核苷激酶等。多聚酶、胸腺嘧啶核苷激酶等。（三）脂类和糖类：存在于包膜中，一方面构成病毒的（三）脂类和糖类：存在于包膜中

9、，一方面构成病毒的结构，另一方面可促进病毒的感染。结构，另一方面可促进病毒的感染。28第四节第四节 病毒的增殖病毒的增殖2930 增殖方式增殖方式自我复制自我复制(selfreplication)(selfreplication) 复制周期：复制周期：1、吸附、吸附(absorption)2、穿入、穿入(penetration)3、脱壳、脱壳(uncoating)4、生物合成、生物合成(biosynthesis)5、装配与释放、装配与释放(assembly and release)31吸附吸附1、吸附、吸附 (absorption) 病毒与细胞的静电结合介导可逆的非特性吸附；病毒与细胞的静电结

10、合介导可逆的非特性吸附； 宿主细胞表面受体与病毒包膜或衣壳表面的配体结合，宿主细胞表面受体与病毒包膜或衣壳表面的配体结合， 介导不可逆的特异性吸附；介导不可逆的特异性吸附；特点：特点：高度特异性，决定病毒的宿主范围和组织嗜性高度特异性，决定病毒的宿主范围和组织嗜性 322、穿入、穿入penetration) 通过吞饮或融合方式穿入细胞膜。通过吞饮或融合方式穿入细胞膜。 吞饮吞饮(endocytosis)：细胞膜内陷似吞噬泡，无包膜病毒：细胞膜内陷似吞噬泡，无包膜病毒 融合融合(fusion)：在融合蛋白的作用下，病毒包膜与细胞膜：在融合蛋白的作用下，病毒包膜与细胞膜 融合，而将核衣壳释放至细胞

11、质内，有包膜病毒。融合，而将核衣壳释放至细胞质内，有包膜病毒。33吸附吸附胞饮方式穿入胞饮方式穿入34吸附吸附膜融合后穿入膜融合后穿入35363 3、脱壳、脱壳(uncoating)(uncoating)： 病毒核酸游离于宿主细胞内。病毒核酸游离于宿主细胞内。病毒核酸病毒核酸病毒核酸病毒核酸374 4、生物合成、生物合成(biosynthesis)(biosynthesis)：早早 期：期： 基因组在细胞内合成非结构蛋白（病毒复基因组在细胞内合成非结构蛋白（病毒复制酶及抑制细胞正常生物合成的抑制酶）。制酶及抑制细胞正常生物合成的抑制酶）。晚晚 期：期： 根据基因组的指令在细胞内复制病毒核酸、根

12、据基因组的指令在细胞内复制病毒核酸、合成结构蛋白和非结构蛋白合成结构蛋白和非结构蛋白隐蔽期隐蔽期38 根据基因组转录根据基因组转录mRNA及转译蛋白质的不同，及转译蛋白质的不同，生物合成可分六大类：生物合成可分六大类：DNA病毒病毒双链双链DNA病毒（多数）病毒（多数）单链单链DNA病毒（很少）病毒（很少）RNA病毒病毒单正链单正链RNA病毒病毒单负链单负链RNA病毒病毒双链双链RNA病毒病毒逆转录病毒逆转录病毒39（1）DNA病毒（双链）：病毒（双链）： 细胞核内合成细胞核内合成DNA，细胞质内合成病毒蛋白。，细胞质内合成病毒蛋白。早期：早期：病毒病毒DNADNA依赖依赖DNA的的RNA多聚

13、酶多聚酶早期早期mRNAmRNA转转 译译早期蛋白早期蛋白DNADNA多聚酶多聚酶脱氧胸腺嘧啶激酶脱氧胸腺嘧啶激酶调控病毒基因组转录的酶调控病毒基因组转录的酶抑制宿主细胞生物合成的酶抑制宿主细胞生物合成的酶药物作用的靶药物作用的靶40晚期：晚期：解链解链正链正链DNA负链负链DNADNADNA多聚酶多聚酶子代子代DNA转录转录晚期晚期mRNAmRNA晚期蛋白晚期蛋白病毒衣壳蛋白病毒衣壳蛋白及其他结构蛋白及其他结构蛋白41(2)单链单链DNA病毒病毒亲代亲代ssDNAdsDNA子代子代ssDNAmRNA和蛋白质和蛋白质42(3) RNA病毒（单链）：病毒（单链）： 多数在细胞质内合成子代多数在细

14、胞质内合成子代RNA及病毒蛋白。及病毒蛋白。1）正单链）正单链RNA病毒（病毒（有有mRNA功能功能）：）：正单链正单链RNARNA复制复制子代子代RNA结构蛋白（结构蛋白（衣壳蛋白等衣壳蛋白等）非结构蛋白非结构蛋白（依赖依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶） 双链双链RNARNA（复制中间型）（复制中间型）药物作用的靶药物作用的靶432 2）负单链）负单链RNARNA病毒病毒（有依赖有依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶）：负单链负单链RNARNA依赖依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶正单链正单链RNARNA（有（有mRNAmRNA功能）功能）子代子代RNA 结构蛋白结构蛋白（衣壳蛋白等衣壳蛋白等）双

15、链双链RNARNA（复制中间型）（复制中间型）药物作用的靶药物作用的靶解链解链44 两种两种RNARNA病毒的共同点：病毒的共同点： 都可作为模板复制出子代都可作为模板复制出子代RNARNA；具有复制中；具有复制中间型；不会出现间型；不会出现RNARNA病毒的整合（逆转录病毒病毒的整合（逆转录病毒例外）例外） 45两种两种RNARNA病毒的不同点病毒的不同点正单链正单链RNA V.RNA V. 负单链负单链RNA V.RNA V.1.RNA1.RNA具有具有mRNAmRNA的功的功能能RNARNA不具有不具有mRNAmRNA的功的功能能2.2.病毒体不含病毒体不含RNARNA多聚多聚酶酶病毒体

16、含病毒体含RNARNA多聚酶多聚酶3.3.核酸具传染性核酸具传染性核酸不具传染性核酸不具传染性463）双链）双链RNA病毒病毒dsRNAmRNA蛋白质(-)RNA(+)RNAdsRNA依赖RNA的RNA聚合酶解链47（4 4）逆转录病毒）逆转录病毒（有逆转录酶，即依赖有逆转录酶，即依赖RNA的的DNA多聚酶多聚酶）：单链单链RNARNA逆转录酶逆转录酶RNARNADNADNA（复制中间型）（复制中间型）进入细胞核进入细胞核双链双链DNADNA整合（整合（前病毒前病毒）子代病毒子代病毒RNARNA病毒病毒mRNAmRNA病毒蛋白质病毒蛋白质DNADNA肿瘤发生肿瘤发生药物作用的靶药物作用的靶48

17、495 5、组装、成熟与释放、组装、成熟与释放组装组装细胞核内（细胞核内（DNA-VDNA-V）细胞质内细胞质内(RNA-V)(RNA-V)核膜上核膜上胞质膜上胞质膜上释放释放 裂解细胞释放裂解细胞释放（无包膜病毒无包膜病毒） 出芽释放出芽释放（有包膜病毒有包膜病毒）核酸浓聚壳粒聚集装罐核酸50 裂解细胞后病毒释放出来裂解细胞后病毒释放出来无胞膜病毒以裂解病毒方式释放病毒无胞膜病毒以裂解病毒方式释放病毒51出芽释放出芽释放525354（二）异常增殖（二）异常增殖（1）顿挫感染顿挫感染(abortive infection) 病毒进入宿主细胞后，由于细胞缺乏病毒病毒进入宿主细胞后，由于细胞缺乏病

18、毒复制所需的酶或能量等必要条件，使病毒在其中不复制所需的酶或能量等必要条件，使病毒在其中不能合成自身成分，或虽合成病毒核酸及蛋白质，却能合成自身成分，或虽合成病毒核酸及蛋白质，却不能组装成完整的病毒体，是为顿挫感染。不能组装成完整的病毒体，是为顿挫感染。 容纳细胞容纳细胞和和非容纳细胞非容纳细胞异常增殖：异常增殖：55（2）缺陷病毒缺陷病毒（defective virus） 因病毒基因组不完整或因某一基因位点改因病毒基因组不完整或因某一基因位点改变，不能进行正常增殖，复制不出完整的有感染性变，不能进行正常增殖，复制不出完整的有感染性病毒颗粒的病毒。可在病毒颗粒的病毒。可在辅助病毒辅助病毒的帮助

19、下完成正常的帮助下完成正常的增殖。如腺病毒伴随病毒的增殖。如腺病毒伴随病毒（3）伪病毒）伪病毒病毒包装时，衣壳里包装的是宿主细胞的部分核酸病毒包装时，衣壳里包装的是宿主细胞的部分核酸56第五节第五节 病毒的遗传变异病毒的遗传变异57如：条件致死性突变株：温度敏感突变株（如：条件致死性突变株：温度敏感突变株（tsts） 缺陷干扰突变株（缺陷干扰突变株（DIMDIM） 宿主范围变异株宿主范围变异株 耐药变异株等耐药变异株等（一）基因突变（一）基因突变 由由基因突变产生的病毒表型性状改变的毒基因突变产生的病毒表型性状改变的毒株称为突变株（株称为突变株（mutant).mutant).58二、基因重组

20、与重配二、基因重组与重配gene recombination and reassortment 当两个有亲缘关系而性状不同的病毒同时感染同一细当两个有亲缘关系而性状不同的病毒同时感染同一细胞时，可以出现基因互换并产生兼有两个亲代特性的子代，胞时，可以出现基因互换并产生兼有两个亲代特性的子代，称为重组（称为重组（recombination）l 已灭活的病毒在基因重组成为具有感染性的病毒。已灭活的病毒在基因重组成为具有感染性的病毒。 l 交叉复活：灭活病毒交叉复活：灭活病毒+活病毒活病毒 活病毒活病毒 l 多重复活：灭活病毒多重复活：灭活病毒+灭活病毒灭活病毒 活病毒活病毒5960基因组分节段的病

21、毒的重配基因组分节段的病毒的重配+分节段基因组病毒的基因重组分节段基因组病毒的基因重组(交换基因节段）称交换基因节段）称重配重配(reassortment)(reassortment)。发生几率较高。发生几率较高。61四、病毒基因产物的相互作用四、病毒基因产物的相互作用Interaction between viral gene products 二种或二种以上的病毒感染同一宿主细胞后，二种或二种以上的病毒感染同一宿主细胞后，它们之间可发生基因产物的相互作用。它们之间可发生基因产物的相互作用。三、基因整合三、基因整合621互补作用（互补作用（complementation）和加强作和加强作用：

22、二种病毒感染同一宿主细胞后，其中一种用：二种病毒感染同一宿主细胞后，其中一种病毒的基因产物（病毒的基因产物（酶，衣壳蛋白酶，衣壳蛋白）促使另一病）促使另一病毒的复制。毒的复制。* 感染型病毒与缺陷病毒；感染型病毒与缺陷病毒；* 感染型病毒与灭活病毒：感染型病毒与灭活病毒：* 缺陷病毒与缺陷病毒之间：缺陷病毒与缺陷病毒之间：632表型混合与核壳转移表型混合与核壳转移phenotypric mixture and transcapsidation)二种病毒株感染同一宿主细胞后，一种病毒复制的核二种病毒株感染同一宿主细胞后，一种病毒复制的核酸被另一种病毒的衣壳或包膜所包绕，产生新的病毒酸被另一种病毒的衣壳或包膜所包绕，产生新的病毒颗粒，发生耐药性或细胞嗜性的改变。基因产物的交颗粒，发生耐药性或细胞嗜性的改变。基因产物的交换，表型混合。换，表型混合。 无 包 膜 的 病 毒 的 表 型 混 合 称 为 ： 核 壳 转 移无 包 膜 的 病 毒 的 表 型 混 合 称 为 ： 核 壳 转 移(transcapsidation).646566干扰现象干扰现象(interference)(interference) 两种病毒同时感染同一细胞时，可发生两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象，即干扰现一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象，即干扰现