微18 病毒的基本性状

1、第第1818章章 病毒的基本性状病毒的基本性状冯安林微生物学与免疫学教研室 Tel: 86689910 office: 7A208E-mail：教学大纲教学大纲l掌握内容l病毒的大小、形态、结构、化学组成及功能l病毒复制周期及异常增殖现象（顿挫感染、缺陷病毒） l熟悉内容l病毒的概念及主要特征l病毒遗传与变异及病毒的干扰现象 l了解内容l理化因素对病毒的影响 l病毒的分类原则 3000BC 3000BC，埃，埃及孟非思壁及孟非思壁画中长老患画中长老患小儿麻痹症。小儿麻痹症。16世纪的明代，我国率先发明人痘接种法，预防天花1796年，英国乡村年，英国乡村医生爱德华医生爱德华詹纳通詹纳通过接种牛痘

2、预防天过接种牛痘预防天花试验成功花试验成功病毒是如何发现的 烟草花叶病 1884年法国Chamberland发明了细菌无法滤过的过滤器。 1886年，德国人Mayer把患有花叶病的烟草汁液注射到健康烟草的叶脉中，能引起花叶病，证明这种病是可以传染的。其指出烟草花叶病是由细菌引起的 1892年俄国Iwanowaski证实其烟草花叶病的病原体可以通过滤菌器。 1898年，荷兰Beijerinck认为是一种新的感染性物质 -起名叫virus。？Fig. Leaf of tobacco and EM of tobacco mosaic virus.BeijerinckIwanowaski病毒的危害 所

3、致疾病约占传染病的80% 传染性强、流行广泛，很少有效药物 有些所致疾病严重，病死率高或有后遗症 持续性感染 与肿瘤和自身免疫病有关 威胁健康的新病原体不断出现 学习病毒学，要注意防治和控制病毒（virus） 非细胞型的微生物非细胞型的微生物 特点特点体积微小体积微小结构简单结构简单只含一种类型核酸只含一种类型核酸严格的细胞内寄生严格的细胞内寄生对抗生素不敏感，对干扰素敏感对抗生素不敏感，对干扰素敏感增殖方式：复制增殖方式：复制什么是病毒什么是病毒（virusvirus）？ 个体微小，结构简单，只含有一种类型核酸，必须在活的易感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。 一、病毒的基本性状 病毒形

4、态学病毒形态学 病毒的增殖病毒的增殖 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响 病毒体(Virion)具有一定形态结构一定形态结构和感染性感染性的完整病毒颗粒 病毒的大小纳米（nm），20300nm一、病毒的大小与形态一、病毒的大小与形态微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 ( 65 95nm )B、腺病毒、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm )D、乙脑病毒、乙脑病毒 ( 40nm )E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm )F、流感病毒

5、、流感病毒 ( 100nm )G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒 ( 300 18nm )病毒的形态病毒的形态 球形球形 杆状杆状 子弹状子弹状 蝌蚪形蝌蚪形 砖块状砖块状 丝状丝状砖形（痘病毒）子弹形（狂犬病病毒）蝌蚪形（噬菌体）杆状（烟草花叶病毒）丝状（埃博拉病毒）（1 1）核衣壳核衣壳-基本结构基本结构l核心（核心（corecore）-由核酸组成由核酸组成l衣壳衣壳(capsid)-(capsid)-由壳粒组成由壳粒组成 -化学成分为蛋白质化学成分为蛋白质 二、病毒的结构与化学组成二、病毒的结构与化学组成1.1.病毒的结构病毒的结构核衣壳的构型核衣壳的构型根据壳粒的排列方式：根据壳粒的排列方

6、式：l螺旋对称型螺旋对称型l2020面体对称型面体对称型l复合对称型复合对称型（2 2）包膜包膜l某些某些VirusVirus成熟后以出芽方式释放成熟后以出芽方式释放, , 获得的宿获得的宿主细胞胞膜成分主细胞胞膜成分l成分：脂类、蛋白质、少量糖类成分：脂类、蛋白质、少量糖类l表面：刺突（表面：刺突（spikespike）/ / 包膜子粒包膜子粒根据包膜的有无：根据包膜的有无： 无包膜病毒无包膜病毒( (裸病毒裸病毒) ) 包膜病毒包膜病毒衣壳衣壳核心核心核衣壳核衣壳包膜包膜刺突刺突Enveloped Enveloped VirusVirusNaked Naked VirusVirusCubi

7、cHelical2.2.病毒的化学组成病毒的化学组成（1）病毒的核酸）病毒的核酸单一类型：单一类型：DNA/RNA，单链，单链/双链（双链（ss/ds） DNA病毒：病毒： dsDNA ssDNA RNA病毒病毒: dsRNA ssRNA +ssRNA -ssRNA病毒核酸的主要功能病毒核酸的主要功能*病毒复制、遗传与变异病毒复制、遗传与变异*决定病毒的特性决定病毒的特性*具有感染性，但感染性比完整的病毒具有感染性，但感染性比完整的病毒体要低。体要低。（2 2）病毒蛋白质：由病毒核酸编码）病毒蛋白质：由病毒核酸编码l结构蛋白结构蛋白-组成病毒体的成分组成病毒体的成分l功能功能-保护核酸、参与感

8、染、具有抗原性保护核酸、参与感染、具有抗原性 衣壳蛋白衣壳蛋白 包膜蛋白包膜蛋白 基质蛋白：基质蛋白：连接衣壳蛋白和包膜蛋白的成分，有跨连接衣壳蛋白和包膜蛋白的成分，有跨 膜和锚定功能膜和锚定功能 l非结构蛋白非结构蛋白 病毒内病毒内酶酶 感染细胞内感染细胞内特殊作用蛋白特殊作用蛋白（3 3）脂类和糖）脂类和糖l存在于包膜中存在于包膜中l维持病毒体结构完整性维持病毒体结构完整性l与病毒入侵有关与病毒入侵有关l脂溶剂可去除包膜，脂溶剂可去除包膜， 丧失感染性丧失感染性复制周期：复制周期： 病毒进入易感细胞，以病毒基因组为模板，利病毒进入易感细胞，以病毒基因组为模板，利用宿主细胞的能料、能量和场所

9、，在用宿主细胞的能料、能量和场所，在DNADNA聚合酶聚合酶（或（或RNARNA聚合酶）及必要因素作用下，复制出子聚合酶）及必要因素作用下，复制出子代病毒基因组，合成病毒结构蛋白，最后装配代病毒基因组，合成病毒结构蛋白，最后装配释放出子代病毒的过程。释放出子代病毒的过程。在活的易感细胞内进行在活的易感细胞内进行 第二节第二节 病毒的增殖病毒的增殖病毒以复制方式增殖病毒以复制方式增殖吸附吸附穿入穿入脱壳脱壳生物合成生物合成组装、成熟与释放组装、成熟与释放病毒的复制周期病毒的复制周期 replication cycle定义：病毒体表面的蛋白质（配体）和易感细胞表面受体的特异性结合过程称为吸附。l非

10、特异性吸附非特异性吸附-静电结合静电结合l特异性特异性吸附吸附-病毒配体位点与细胞膜特异受体病毒配体位点与细胞膜特异受体 决定病毒的组织亲嗜性决定病毒的组织亲嗜性1.1.吸附吸附(adsorption)(adsorption) CD21（EBV受体）受体） CD4（HIV受体）受体） CD46（麻疹病毒受体）（麻疹病毒受体） CD54（鼻病毒受体）（鼻病毒受体）吸附吸附病毒复制周期病毒复制周期l吸附 adsorption融合融合吞饮吞饮2.2.穿入穿入(penetration)(penetration)定义：定义：病毒穿过细胞膜进入到细胞内，病毒穿过细胞膜进入到细胞内，称为穿入称为穿入。穿入方

11、式穿入方式： -有包膜病毒有包膜病毒-无包膜病毒无包膜病毒直接进入直接进入-噬菌体噬菌体病毒复制周期病毒复制周期l穿入穿入 penetrationHIV-融合方式 3.脱壳脱壳(uncoating)： 释放病毒基因组核酸释放病毒基因组核酸 v 定义定义：核酸从衣壳中释放出来的过程核酸从衣壳中释放出来的过程。v 脱壳方式：脱壳方式： 宿主细胞宿主细胞溶酶体酶溶酶体酶的作用下脱壳的作用下脱壳-多数病毒多数病毒 部分病毒在的基础上，部分衣壳在部分病毒在的基础上，部分衣壳在V编码的编码的脱壳酶脱壳酶的作用下脱壳的作用下脱壳4.生物合成生物合成(biosynthesis)（1 1）合成病毒蛋白质）合成病

12、毒蛋白质早期：复制酶等非结构蛋白早期：复制酶等非结构蛋白 晚期：衣壳蛋白及其他结构蛋白晚期：衣壳蛋白及其他结构蛋白（2 2）复制子代病毒核酸）复制子代病毒核酸隐蔽期隐蔽期l6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dsDNAdsDNA病毒的复制病毒的复制 早期mRNA 早期蛋白质（DNA多聚酶）亲代DNA 复制 子代DNA 晚期mRNA 晚期结构蛋白转录转录转录转录子代子代病毒病毒v病毒实例：病毒实例：HSV （）（）DNA半保留复制半保留复制；（）根据病毒核酸；（）根据病毒核酸复制时点将转录分为复制时点将转录分为早期转录晚期转录早

13、期转录晚期转录； （细胞核（细胞核内合成内合成DNA，细胞质细胞质内合成病毒蛋白）内合成病毒蛋白）(+)(+) ssRNAssRNA病毒复制病毒复制 非结构蛋白(RNA聚合酶)（亲代+ssRNA） -ssRNA + ssRNA 结构蛋白复制复制翻译翻译翻译翻译子代子代病毒病毒病毒实例：脊髓灰质炎病毒（病毒实例：脊髓灰质炎病毒（poliovirus） （）（）本身具有本身具有mRNA功能；（）复制中间体功能；（）复制中间体RNA； （）（）早、晚期转录时相似不明显；早、晚期转录时相似不明显；复制复制逆转录病毒复制逆转录病毒复制DNA：RNA dsDNA 子代子代+ssRNA mRNA 结构蛋白结

14、构蛋白 子代病毒子代病毒逆转录逆转录转录转录转录转录病毒实例：病毒实例：HIV （）（）逆转录酶逆转录酶；（）；（）复制中间体复制中间体+RNADNA（）（）前病毒前病毒(provirus)； 亲代亲代+ssRNA翻译翻译HIVHIV的复制的复制 5. 装配和释放装配和释放（assembly and release）l生物合成形成的子代病毒核酸和衣壳蛋白，在生物合成形成的子代病毒核酸和衣壳蛋白，在宿主细胞内组装成子代病毒核衣壳的过程宿主细胞内组装成子代病毒核衣壳的过程破胞释放无包膜病毒芽生释放 有包膜病毒释放的方式释放的方式复制周期复制周期 replication cycle异常增殖与干扰现象

15、异常增殖与干扰现象v异常增殖：异常增殖：病毒在宿主细胞内增殖时，并非所病毒在宿主细胞内增殖时，并非所有的病毒都能组装成完整的病毒体。有的病毒都能组装成完整的病毒体。l病毒原因：病毒原因：l缺陷病毒缺陷病毒 l宿主细胞原因宿主细胞原因: :l顿挫感染（流产感染）顿挫感染（流产感染） 1 1、缺陷病毒缺陷病毒 defective virus：由于病毒基因组不由于病毒基因组不完整，导致病完整，导致病不能不能在宿主细胞内在宿主细胞内正常增殖正常增殖的病的病毒毒2 2、辅助病毒：辅助病毒：提供缺陷病毒增殖所需因子，辅提供缺陷病毒增殖所需因子，辅助其增殖的病毒助其增殖的病毒 HDV-HBV3 3、缺陷干扰

16、颗粒（缺陷干扰颗粒（DIPDIP）：缺陷病毒具有干扰同缺陷病毒具有干扰同种病毒增殖的现象种病毒增殖的现象。4、顿挫感染、顿挫感染 abortive infectionl病毒在其中不能合成本身的成分病毒在其中不能合成本身的成分l能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放容许性细胞：能支持病毒完成正常增殖的细胞非容许性细胞u干扰现象干扰现象interferenceu两种病毒感染同一细胞时，两种病毒感染同一细胞时，u一种病毒会抑制另一种病毒增殖一种病毒会抑制另一种病毒增殖u产生原因产生原因u 干扰素干扰素 interferon，IFNu 竞争干扰（细胞表面受体、底物、酶）竞争干扰（细胞表面受体、底物、酶）u 改变细胞代谢途径改变细胞代谢途径 （抑制第二种病毒（抑制第二种病毒mRNA的转译）的转译）干扰现象的意义干扰现象的意义1、非特异性免疫的构成部分、非特异性免疫的构成部分 抗病毒作用抗病毒作用2、指导正确使用疫苗、指导正确使用疫苗第三节第三节 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响 l灭活（灭活（inactivation）l病毒受理化因素作用后，失去感染性病毒受理化因素作用后，失去感染性 l灭活病毒仍保留某些特性，如抗原性、灭活病毒