病毒分子生物学专家讲座

病毒分子生物学病毒分子生物学专家讲座第1页目录病毒分子生物学研究内容DNA病毒分子生物学RNA病毒分子生物学病毒分子生物学专家讲座第2页一、病毒分子生物学研究内容病毒分子生物学专家讲座第3页1.1病毒基因组结构不一样类型病毒，其基因组有很大差异。在核酸类型上，有DNA病毒(如腺病毒)，有RNA病毒(如HIV病毒)，但对每一个病毒来说，它只能含有一个核酸。从核酸结构上看，有是单链核酸，有是双链核酸，有是线状，有是环状。相对于能独立生活微生物来说，病毒基因组非常简单。完整病毒颗粒包含外壳蛋白和内部基因组DNA或RNA。外壳蛋白（或被膜）功效是识别和侵袭特定宿主细胞并保护病毒基因组不受核酸酶破坏。病毒分子生物学专家讲座第4页1.2病毒基因组复制和表示调控病毒不能独立地复制，必需进入宿主细胞中借助细胞内一些酶类和细胞器才能使病毒得以复制。病毒基因表示包含转录和翻译两个过程。正链RNA病毒基因组除了作为模板复制出子代RNA之外，还有mRNA作用。作为翻译模板，普通先翻译出单一大分子肽链，然后再由蛋白酶降解为不一样功效结构蛋白等。负链RNA病毒基因组无mRNA功效，必须由复制出互补RNA(cRNA)来发挥mRNA作用。病毒分子生物学专家讲座第5页1.3病毒对宿主细胞影响病毒只能在活细胞中存活，所以，病毒与宿主细胞之间有着十分亲密关系。病毒利用宿主细胞细胞器、能量和酶等进行本身复制，并经过宿主细胞蛋白表示系统来表示本身所需蛋白质，这些过程都将会对宿主细胞形态和功效产生重大影响。病毒对宿主细胞影响主要表示在病毒对宿主细胞形态和结构影响以及病毒对宿主细胞功效影响两个方面。病毒分子生物学专家讲座第6页1.4病毒与肿瘤发生人类和动物肿瘤形成除了与遗传和环境原因相关外，一些DNA和RNA病毒也能够经过不一样机制诱发恶性肿瘤。有些病毒直接作用于细胞基因组，使细胞增殖，最终造成肿瘤形成；有些病毒则经过抑制机体免疫系统，诱导细胞恶性转变，形成肿瘤。有些病毒常伴随一些特定肿瘤发生，但它们与肿瘤关系还未得到确认.比如在艾滋病病人中引发Kaposi‘s肉瘤。总之，大约15%恶性肿瘤与病毒相关，所以研究肿瘤病毒病因含有十分主要意义。Kaposi's肉瘤肉瘤（KS）又称多发性特发性出血性肉瘤，临床特点：以皮肤特发性，多发性，色素性肉瘤，在四肢多发大小不一样结节。可分为四型：慢性或经经典；非洲地方型；医源性免疫抑制型；艾滋病相关型。当前认为新型人类疱疹病毒（HHV-8）可能是全部亚型诱导原因。病毒分子生物学专家讲座第7页1.5病毒基因工程疫苗与病毒载体基因工程疫苗是指用基因工程方法，表示病原微生物一段基因序列，将表示产物(多数是无毒性、无感染能力，但含有较强免疫原性)用作疫苗，比如正在使用大多数乙型肝炎疫苗就是基因工程疫苗。常见基因工程疫苗包含亚基疫苗和肽疫苗两类。以流感疫苗为例，其路径就是把病毒免疫原蛋白(HA抗原、NA抗原)mRNA提取出来，再制备cDNA，克隆到大肠杆菌中，高效表示该抗原。因为基因工程疫苗含有安全性好、产量高、成本低，以及良好免疫原性，它必将成为传统疫苗有效替换疫苗。病毒分子生物学专家讲座第8页二、DNA病毒分子生物学病毒分子生物学专家讲座第9页DNA病毒：是生物病毒一个，属于一级。繁殖：是专性活细胞内寄生物。它不可单独进行繁殖，必须在活细胞内才可。繁殖方式：复制。繁殖过程：吸附(病毒粒子借衣壳上受体与宿主细胞“粘附”在一起，不然，病毒粒子将不能侵入宿主细胞)。注入遗传物质，接着就是利用寄主细胞营养进行DNA复制和蛋白质翻译，然后就是装配，最终就释放。DNA病毒极少，当前知道有腺病毒，乙肝病毒，T2噬菌体，天花病毒，花椰菜花叶病毒等。病毒分子生物学专家讲座第10页1、腺病毒1953年，Rowe等人从外科手术摘除儿童腺体中分离到一个致病因子，能够使培养细胞发生慢性进行性病变，称之为腺体退化因子，以后证实这种致病因子是病毒，1956年，Enders等提议命名为腺病毒。腺病毒分布十分广泛，从各种胎生哺乳动物、鸟类和两栖类动物中都已分离到。腺病毒能引发呼吸系统，消化系统，泌尿系统等多个系统感染。腺病毒感染细胞后可关闭宿主细胞一些基因表示，大量合成病毒蛋白质，致使细胞功效失常。患者和隐性感染者是腺病毒感染主要传染源，主要经过呼吸道飞沫近距离传输，在相对密闭，通风不畅场所轻易发生传输。病毒分子生物学专家讲座第11页腺病毒毒粒结构腺病毒是一个没有包膜直径为70～90nm颗粒，由252个壳粒呈二十面体排列组成。每个壳粒直径为7～9nm。衣壳里是线状双链DNA分子，约含4.7kb，两端各有长约100bp反向重复序列。因为每条DNA链5'端同相对分子质量为55X103Da蛋白质分子共价结合，能够出现双链DNA环状结构。病毒分子生物学专家讲座第12页腺病毒侵染过程腺病毒感染宿主细胞受体纤毛(细胞中)溶酶体病毒蛋白复制转录翻译非整合病毒分子生物学专家讲座第13页腺病毒与肿瘤至今还未发觉腺病毒感染与任何人类肿瘤关系。但许多人类腺病毒却能够使啮齿动物培养细胞发生转化或使这些动物产生肿瘤。图示：腺病毒治疗脑肿瘤d24-RGD病毒注入肿瘤细胞d24-RGD病毒经过宿主细胞复制细胞溶菌作用d24-RGD释放及其它肿瘤细胞感染d24-RGD裂解和深入释放病毒分子生物学专家讲座第14页腺病毒作为基因治疗载体腺病毒用作基因治疗载体和疫苗研制有着辽阔前景。腺病毒基因组E1区和E3区能够作为外源基因插入区。E1区缺失腺病毒可克隆约4.7kb外源DNA，而E3区缺失腺病毒能够克隆约8kb外源DNA，一些特定腺病毒株已被用于人类疫苗研制。腺病毒作为基因治疗载体有着以下几方面优点：(1)腺病毒基因组研究比较清楚，便于进行遗传操作。(2)其感染普通不引发显著症状，与宿主染色体整合机率很低，作为基因治疗载体比较安全。(3)能够感染不一样类型细胞，易于进行体外培养，病毒感染细胞滴度高，可在细胞内有效复制。(4)腺病毒感染细胞后能够高水平表示蛋白，在感染后期，宿主基因表示被关闭，易于高水平表示外源基因。腺病毒基因组为线形双链DNA，人类腺病毒基因组包含早期基因E1A、E1B、E2A、E2B、E3和E4以及晚期基因L1、L2、L3、L4和L5。病毒分子生物学专家讲座第15页2、乙型肝炎病毒乙型肝炎病毒简称乙肝病毒。是一个DNA病毒，属于嗜肝DNA病毒科（hepadnaviridae），基因组长约3.2kb，为部分双链环状DNA。依据当前所知，HBV就只对人和猩猩有易感性，引发乙型病毒性肝炎疾病。完整乙肝病毒成颗粒状，也会被称为丹娜颗粒（Dane）。1965年由丹娜发觉，直径为42纳米，颗粒分为外壳和关键两部分。乙型肝炎病毒(HBV)抵抗力较强，但65℃10小时、煮沸10分钟或高压蒸气均可灭活HBV。含氯制剂、环氧乙烷、戊二醛、过氧乙酸和碘伏等也有很好灭活效果。病毒分子生物学专家讲座第16页乙型肝炎病毒结构图完整HBV颗粒，直径42nm，由包膜和关键组成。包膜是HBV最外边部分，由表面抗原、糖蛋白和细胞脂质组成。关键部分由关键蛋白（HBcAg）组成二十面体核衣壳包裹环状双股DNA、DNA聚合酶（DNAP)组成，是病毒复制主体。病毒分子生物学专家讲座第17页乙型肝炎病毒侵染过程病毒分子生物学专家讲座第18页不一样大小表面蛋白表面抗原关键抗原乙型肝炎E抗原病毒分子生物学专家讲座第19页乙型肝炎病毒六大症状1、乙肝全身症状主要表现为体力不支，疲劳，没精神。2、乙肝患者消化道症状主要表现为食欲不振，厌油，恶心，腹胀，上腹部不适等症状。3、乙肝黄疸(dǎn)症状。4、乙肝疼痛症状主要表现为肝区疼痛。5、乙肝患者会出现肝脾肿大症状。6、乙肝肝外表现，主要表现为肝硬化患者面色晦暗，出现肝病面容，还会出现蜘蛛痣或肝掌以及内分泌失调等症状。病毒分子生物学专家讲座第20页乙型肝炎病毒传输路径NO小视频病毒分子生物学专家讲座第21页3、T2噬菌体噬菌体一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内病毒，含有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质组成，头部包裹DNA作为遗传物质。仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。是遗传物质比较特殊一个病毒。病毒分子生物学专家讲座第22页T2噬菌体结构病毒分子生物学专家讲座第23页T2噬菌体侵染过程病毒分子生物学专家讲座第24页三、RNA病毒分子生物学病毒分子生物学专家讲座第25页RNA病毒是病毒一个，属于一级。它们遗传物质是由核糖核酸组成通常核酸是单链，也有双链。单链RNA病毒依据他们翻译意义可分为正译、负译和双向翻译RNA病毒，正译RNA病毒与mRNA相同，能够直接被宿主细胞翻译成蛋白质；负译RNA病毒则需要借助RNA酶作用，以本身为模板编译出与原病毒相反义RNA，之后再以此RNA来翻译成蛋白质。病毒分子生物学专家讲座第26页1、HIV病毒

艾滋病是一个造成以全身免疫系统严重损害为特征传染性疾病，人类免疫缺点病毒(HIV)是其病原体，感染者终生携带病毒，当前缺乏有效治疗伎俩。病毒分子生物学专家讲座第27页HIV病毒结构HIV颗粒呈球形，直径约110nm,HIV颗粒可分为包膜、衣壳和病毒关键三部分。关键内部是两个长度为9.2kb单股正链RNA，关键外侧为脂质双层组成外膜，膜上有穿膜蛋白gp41和外膜蛋白gpl20。病毒分子生物学专家讲座第28页HIV病毒生活周期HIV生活周期包含以下阶段：①吸附，②侵入和脱壳，③反转录，④整合，⑤病毒RNA和蛋白质合成，⑥装配，⑦释放，⑧成熟。病毒分子生物学专家讲座第29页临床表现1、普通症状：连续发烧、虚弱、盗汗，连续广泛性全身淋巴结肿大。尤其是颈部、腋窝和腹股沟淋巴结肿大更显著。淋巴结直径在1厘米以上，质地坚实，可活动，无疼痛。体重下降在3个月之内可达10%以上，最多可降低40%，病人消瘦尤其显著。2、呼吸道症状：长久咳嗽、胸痛、呼吸困难、严重时痰中带血。3、消化道症状：食欲下降、厌食、恶心、呕吐、腹泻、严重时可便血。通惯用于治疗消化道感染药品对这种腹泻无效。4、神经系统症状：头晕、头痛、反应迟钝、智力减退、精神异常、抽搐、偏瘫、痴呆等。5、皮肤和黏膜损害：单纯疱疹、带状疱疹、口腔和咽部黏膜炎症及溃烂。6、肿瘤：可出现各种恶性肿瘤，位于体表卡波济肉瘤可见红色或紫红色斑疹、丘疹和浸润性肿块。病毒分子生物学专家讲座第30页HIV病毒传输路径小视频普及HIV知识1、母婴传输2、血液传输3、性接触传输病毒分子生物学专家讲座第31页2、H7N9H7N9是禽流感一个亚型。流感病毒颗粒外膜由两型表面糖蛋白覆盖，一型为血细胞凝集素（即H），一型为神经氨酸酶（即N），H又分15个亚型，N分9个亚型。全部些人类流感病毒都能够引发禽类流感，但不是全部禽流感病毒都能够引发人类流感，禽流感病毒中，H3、H5、H7、H9能够传染给人，其中H5为高致病性。H3为人犬共患，依据流感病毒特征可分为HxNx共135种亚型，H7N9亚型禽流感病毒是其中一个。H7N9经呼吸道传输，也可经过亲密接触感染禽类分泌物或排泄物等被感染，直接接