研究生课程病毒教学课件

1、一、噬菌体的生活周期分子量为31X106dal，温和噬菌体 已经定位的基因有61个 必要基因非必要基因二、噬菌体的基因组Lambda噬菌体的遗传图谱噬菌体基因组的结构 粘性末端 寄主细胞内环化 COS位点533512个核苷酸12个核苷酸 环化状态下,噬菌体DNA分子的长度为48,502碱基对例如，头部、尾部、复制及重组四大功能的基因，各自聚集成四个特殊的基因簇。 53AWBCD.J..xis N O P S R左侧区 中间区 右侧区噬菌体头部蛋白质合成基因尾部蛋白质合成基因复制基因O和P重组基因删除和整合作用的基因调节基因除了N和Q之外( 抗终止因子)，还有c、cro、c、c四个

2、基因溶菌基因三、噬菌体DNA的复制 噬菌体DNA以两种状态存在， 、是在成熟的噬菌体颗粒中包装的DNA，呈线状，具有感染性 、是感染宿主细胞后立即环化，成为营养体状态 O蛋白以二聚体形式结合在4个oriC重复序列上此区域DNA呈现环状B,P结合进环状结构BPJ,K,E使P释放,B作为解旋酶开始解开双链PBPBSSB蛋白结合在单链DNA上,引物酶G组装到DNA上,合成RNA引物指导DNA的复制滚环复制的晚期 四、基因的转录与调控前早期转录A B C J int cIII N cI cro cII O P Q S RP1 tL2 tL1 PL PR tR1 tR2PR31122主要启动子及转录终止

3、位点1-前早期转录;2-后早期转录;3-晚期转录后早期转录晚期转录五、噬菌体溶源途径与裂解途径的调节 噬菌体的Cro蛋白和CI阻遏蛋白相互拮抗： Cro蛋白阻止cI 转录，从而阻止建立溶源性； CI阻遏蛋白阻止早期基因转录，因此关闭Cro蛋白的合成。 CI阻遏蛋白在右操纵基因的排列RNA聚合酶表示CI二聚体 进入溶源途径:lambda DNA 整和到宿主染色体表示CRO二聚体 进入裂解途径:噬菌体的诱导和从宿主染色体DNA上的切离PL和PR起始早期转录产生出编码N蛋白和Cro蛋白的mRNACII蛋白促使PRM转录CI阻遏蛋白N蛋白的抗终止作用进一步转录Q,Cro,CII,CIII的mRNA C

4、ro与OR3的结合,阻止了CI与OR2的结合,抑制了CI从PRM的转录Cro与OL和OR结合,抑制早期基因从PL和PR转录同时Q蛋白激活晚期基因的转录噬菌体赖以发展作为基因克隆载体: 非必要基因由外源基因取代所形成的重组噬菌体DNA，可以随着寄主大肠杆菌细胞一道复制和增殖，而且在其溶源周期中，它们的DNA是整合在大肠杆菌的染色体DNA上，成为后者的一个组成部分。第三节 反转录病毒 一、反转录病毒的粒结构 二、反转录病毒的生活周期 三、反转录病毒的基因组 四、反转录过程中DNA双链的合成和LTR的产生 五、病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组 六、原病毒的基因表达 一、反转录病毒的毒粒结构 反转录

5、病毒的基因组 反转录病毒RNA基因组是由两条相同的正链RNA在5端附近通过氢键连接而形成的双体结构，因此反转录病毒具有二倍体基因组。反转录病毒基因组RNA的长度为5-8kb。RNA基因组的中部带有gag，pol与env三个“基因”，“基因”这一术语在这里表示为编码区，每一编码区通过加工实际上产生出多种蛋白质。反转录病毒的生活周期反转录过程中DNA双链的合成和LTR的产生 反转录病毒的反转录过程（一）反转录酶以病毒基因组RNA的5为模板，以tRNA为引物，合成cDNA (大约100-200个核苷酸)在反转录酶到达基因组5末端时，该酶的RNaseH活性切除了刚才拷贝过的RNA模板新产生的U5R D

6、NA序列中的R与基因组3末端的R序列相结合，产生了新的模板-引物搭配，即第一次跳跃DNA从3末端延伸，产生出全部的RNA基因组互补链大多数RNA被RNaseH切除，只留下U3序列左边的一小段RNA反转录病毒的反转录（二）以该小段RNA为引物，合成出第二条DNA链(正链DNA)的U3,R,U5和PBS部分RNaseH将RNA和tRNA切除掉正链上的PBS序列与负链上的PBS序列互补，产生了第二次跳跃两条DNA链分别从3末端继续合成DNA，最后产生出具有长末端重复序列LTR的双链线性DNA 病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组 在细胞质中合成线性的原病毒DNA以后，DNA进入细胞核。在细胞核内，除了

7、线性DNA，病毒DNA还以环状形式存在。 体外实验证明，线性DNA可以整合到染色体基因组上，此过程可以被单一病毒产物整合酶所催化。病毒DNA的末端是很重要的，正如转座子一样，在末端的突变会阻止整合。 原病毒的基因表达 1、病毒基因的转录 原病毒DNA的转录就像大部分其他真核细胞的转录一样，也需要启动子和增强子。 2、转录后加工 原病毒DNA转录合成的初转录本是从同一帽子位点起始的，因此所有的反转录病毒RNA基因组和大多数mRNA都有相同的5端，并且在5端形成帽子结构(m7GpppGmp)。 3、病毒mRNA的翻译 全长的mRNA转运到细胞质后被翻译时，所得产物为Gag和Pol多聚蛋白。当翻译开始