病毒的基本性状

1、陶晶免疫学与微生物学系重庆南路280号5号楼710室E-mail: Tel: 63846590-77653413917998249 体积微小，结构简单，只含一种类型核酸(DNA 或RNA)，严格活细胞内寄生，以复制方式增殖的非细胞型微生物。病毒的重要性病毒的重要性75%的传染病由病毒引起的传染病由病毒引起传染性强、流行广泛，很少有特效药与肿瘤和自身免疫病相关与肿瘤和自身免疫病相关作为分子生物学研究工具作为分子生物学研究工具n医学病毒学（医学病毒学（medical virology） 研究病毒与人类疾病关系的一门学科，研究病毒与人类疾病关系的一门学科，主要研究病毒的生物学特性、致病机制与免主要研

2、究病毒的生物学特性、致病机制与免疫应答，传播模式，以及相关的药物与疫苗疫应答，传播模式，以及相关的药物与疫苗的开发制品等，对于人类防治病毒性疾病具的开发制品等，对于人类防治病毒性疾病具有重要意义。有重要意义。病毒体（病毒体（virion）测量单位为测量单位为纳米或毫微米纳米或毫微米（nm, 1/1000 m） 150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm）一、病毒的大小一、病毒的大小葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒牛痘病毒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

3、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、流感病毒 ( 100nm )G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒病毒的形态病毒的形态球状球状 : 多见动物病毒多见动物病毒杆状或丝状杆状或丝状 : 多见植物病毒多见植物病毒砖块状砖块状 : 痘病毒等痘病毒等蝌蚪状蝌蚪状 : 噬菌体噬菌体子弹状子弹状 : 狂犬病毒狂犬病毒 二、病毒的结构二、病毒的结构核衣壳（裸露病毒）核衣壳（裸露病毒） 包膜病毒包膜病毒 病毒的基本结构：病毒的基本结构： 核心核心+衣壳衣壳 核心核心+衣壳衣壳+包膜包膜 Viral core（病毒核心）

4、（病毒核心）Capsomers（壳粒）（壳粒） Capsid（衣壳）（衣壳） Spike（刺突）（刺突）/peplomere（包膜子粒）（包膜子粒） Nucleocapsid（核衣壳）（核衣壳）Envolope（包膜）（包膜） 核心核心-病毒基因组，由核酸组成病毒基因组，由核酸组成 核酸功能：核酸功能：为病毒的复制、遗传、变异提供遗传信息为病毒的复制、遗传、变异提供遗传信息 核核 酸酸 : 存在部位存在部位: 病毒体中心病毒体中心 化学成分化学成分: DNA或或RNA或核酸种类核酸种类:一个病毒只含一种核酸一个病毒只含一种核酸 单链DNA双链DNA单链RNA双链RNA分节段RNARNADNA感

5、染性核酸感染性核酸 ：单正链：单正链RNA衣壳衣壳-包于核酸外面包于核酸外面 成成 分：分：蛋白质，由许多壳粒组成，蛋白质，由许多壳粒组成， 壳粒由多肽亚单位组成壳粒由多肽亚单位组成排列方式：排列方式：螺旋对称型螺旋对称型（helical symmetry） 20面体对称型面体对称型（icosahedral symmetry ） 复合对称型复合对称型（complex symmetry ）功功 能：能：有抗原性有抗原性 维持病毒体形态维持病毒体形态 保护核酸保护核酸 介导病毒进入细胞介导病毒进入细胞 二二十十面面体体立立体体对对称称螺螺旋旋对对称称复合对称复合对称 包膜包膜- 来自宿主细胞膜或细

6、胞核膜来自宿主细胞膜或细胞核膜 有特定的功能有特定的功能 包膜功能：包膜功能： 3、具有抗原性、具有抗原性 1、维护病毒的结构完整性、维护病毒的结构完整性 2、与病毒吸附有关，辅助病毒感染、与病毒吸附有关，辅助病毒感染 成分：成分：脂质、糖类和蛋白复合物脂质、糖类和蛋白复合物 包膜子粒（刺突）：包膜子粒（刺突）：包膜表面钉状的突起包膜表面钉状的突起 蛋白质蛋白质 : 存在部位：衣壳、包膜、基质、病毒核心的酶存在部位：衣壳、包膜、基质、病毒核心的酶 分分 类：结构蛋白：构成病毒的结构类：结构蛋白：构成病毒的结构 非结构蛋白：病毒的酶非结构蛋白：病毒的酶 特殊作用蛋白特殊作用蛋白 病毒的自我复制病

7、毒的自我复制（self replication）n以病毒核酸分子为模板进行增殖的方式 n病毒在易感活细胞内，以其基因为模板，借DNA聚合酶或RNA聚合酶以及其他必要因素，复制病毒的核酸，并借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质，再经过装配，最终释放出子代病毒。一、复制周期一、复制周期 吸附与穿入吸附与穿入 脱壳脱壳 生物合成生物合成 装配与释放装配与释放 吸附与穿入吸附与穿入 Adsorption and Penetration吸附吸附 特异性吸附（受体结合）特异性吸附（受体结合） （易感细胞（易感细胞=有受体的细胞）有受体的细胞）穿入穿入 胞饮：病毒穿入细胞的常见方式胞饮：病毒穿入细胞的常见方

8、式 无包膜病毒，吞入无包膜病毒，吞入融合：有包膜病毒，与细胞膜融合融合：有包膜病毒，与细胞膜融合 直接进入：脊髓灰质炎病毒直接进入：脊髓灰质炎病毒 噬菌体噬菌体 （注入）（注入） binding多数病毒在穿入时已在细胞的溶酶体酶作用下脱壳多数病毒在穿入时已在细胞的溶酶体酶作用下脱壳少数需自身编码脱壳酶基因（痘病毒）少数需自身编码脱壳酶基因（痘病毒）噬菌体由细胞表面酶协助脱壳噬菌体由细胞表面酶协助脱壳脱壳脱壳 uncoating 隐蔽期隐蔽期： 此阶段无完整病毒可见，也测不出抗原 6大类型大类型： 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 合

9、成区域合成区域：DNA病毒 核内（DNA）胞质（蛋白质） RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）生物合成生物合成 biosynthese双链双链DNA病毒的生物合成病毒的生物合成 l 早期蛋白，为功能蛋白， DNA多聚酶等酶类 l 半保留复制的形式l 晚期蛋白，为结构蛋白，如衣壳蛋白蛋白质合成蛋白质合成DNA mRNA 蛋白质蛋白质转录转录转译转译核酸合成核酸合成吸附吸附穿入穿入DNA复制复制装配装配 脱壳脱壳核酸游离核酸游离早期转录早期转录早期蛋白质转译早期蛋白质转译晚期转录晚期转录晚期蛋白质转译晚期蛋白质转译单链单链RNA病毒的生物合成病毒的生物合成 蛋白质合成蛋白质合成 负单链负

10、单链RNA 正链正链RNA 正单链正单链RNA具有具有mRNA功能功能 转译转译转录转录蛋蛋白白质质核酸合成核酸合成l早期蛋白和晚期蛋白的合成先合成互补链（复制中间型），再解链进行复制先合成互补链（复制中间型），再解链进行复制复制中间体复制中间体逆转录病毒的生物合成逆转录病毒的生物合成 特点：特点：自身带有逆转录酶，逆向转录自身带有逆转录酶，逆向转录过程：过程： RNA RNA:DNA DNA mRNA 蛋白质蛋白质 RNA:DNA中间体中间体前病毒体前病毒体 子代子代RNA 装配与释放装配与释放 assembly and release DNA病毒（多数核内组装）RNA病毒（多数细胞质内组装

11、）有包膜病毒：出芽方式，同时得到包膜无包膜病毒：细胞裂解释出装配：不同病毒，不同部位装配：不同病毒，不同部位 释放：有包膜与无包膜病毒不同释放：有包膜与无包膜病毒不同 Life cycle of an enveloped virusLife Cycle of a Naked Virus病病毒毒的的复复制制过过程程二、病毒增殖的细胞效应二、病毒增殖的细胞效应 细胞损伤细胞损伤复制过程中干扰细胞代谢复制过程中干扰细胞代谢释放过程中引起细胞裂解释放过程中引起细胞裂解细胞死亡细胞死亡干扰现象干扰现象 interferencen两种病毒同时感染同一细胞，可发生一两种病毒同时感染同一细胞，可发生一种病毒的

12、增殖抑制了另一种病毒增殖的种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象现象原因原因干扰素产生，破坏细胞表面受体干扰素产生，破坏细胞表面受体第三节第三节 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响基因突变基因突变n 病毒基因组碱基序列发生改变，导致其表型性状改变n 突变株：自发突变，人工诱导n 温度敏感突变株（temperature sensitive，ts） 2835可以复制， 3740不能复制 重组与重配（基因间相互作用）重组与重配（基因间相互作用）n重配重配reassortment：对于基因分节段的RNA病毒，通过交换RNA节段而进行的重组，发生几率高互补与表型混合互补与表型混合（基因产物间相互作

13、用）（基因产物间相互作用）n互补作用：不同毒株混合感染时，通过两种病毒基因 产物之间相互作用产生具有感染性的子代病毒n表型混合：包裹的衣壳或包膜中镶嵌有两种病毒的衣壳蛋白或包膜糖蛋白n表型交换：一种病毒的衣壳或包膜包裹另一种病毒的基因组n主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状不能遗传virus Avirus Bphenotypemixing virus Avirus B第五节 病毒的分类分类原则分类原则1、核酸类型与结构2、病毒体的形状和大小3、病毒体形态和结构（衣壳排列、有无包膜）4、对脂溶剂的敏感性等分类分类三大类三大类DNA病毒类病毒类RNA病毒类病毒类DNA和和

14、RNA反转录病毒类反转录病毒类分为科、属、种分为科、属、种 病毒类型 分类的主要特点 病毒科名 DNA病毒 双链DNA，有包膜 痘病毒科（Poxviridae） 疱疹病毒科（Herpesviridae） 双链DNA，无包膜 腺病毒科（Adenoviridae） 乳多空病毒科（Paproavairidae） 单链DNA，无包膜 细小病毒科（Paraoviridae） DNA和RNA 双链DNA，复制过程中 嗜肝DNA病毒科（Headnasviridae）病毒 有逆转录，不分节 逆转录病毒单链RNA， 逆转录病毒科（Retroviridae） 复制过程中有逆转录， 不分节，有包膜 RNA病毒 双链

15、RNA，分节，无包膜 呼肠病毒科（Reoviridae） 双RNA病毒科（Birnaviridae） 单负链RNA,不分节,有包膜 副粘病毒科（Paramyxoviridae） 弹状病毒科（Rhabdoviridae） 单负链RNA，分节，有包膜 正粘病毒科（Orthomyxoviridae） 布尼病毒科（Bunyaviridae） 沙粒病毒科（Arenaviridae） 单正链RNA,不分节,无包膜 小RNA病毒科（Picornaviridae） 嵌杯病毒科（Caliciviridae） 星状病毒科（Astroviridae） 单正链RNA,不分节,有包膜 冠状病毒科（Coronaviridae） 黄病毒科（Flaviviridae） 披膜病毒科（To