华东理工微生物课件

病毒的记载历史

人类记载最早的病毒病－天花

中国：北宋时期欧洲：18世纪防止天花：牛痘（英国乡村医生詹纳EdwardJenner）植物病毒病：郁金香碎花病脊髓灰质炎病毒病－古埃及

1879年德国的A．Mayer发现烟草花叶病并证实其具有传染性；1892年俄国植物病理学家D．Ivanowski对烟草花叶病病原进行研究，认为它是由一种极小的“细菌”引起的；病毒概念的提出：1898荷兰人M．W．Beijerinck(贝哲林可)传染性活液体

病毒的发现病毒的化学时期1935年美国人Stanley和Bawden揭示了烟草花叶病毒的化学本质脊髓灰质炎病毒1940年德国的Kausche等首次在电镜下观察到烟草花叶病毒的杆状外形。

病毒的分类

真病毒

亚病毒噬菌体（原核生物如细菌、放线菌，噬蓝绿藻体，支原体噬菌体）真菌病毒植物病毒昆虫病毒动物病毒类病毒（viroid）拟病毒（virusoid）朊病毒（prion）病毒的基本特点个体极小（以nm计），能通过滤菌器，形态多样，有球状、杆状、复杂形态。无细胞结构，主要由蛋白质、核酸构成，一个病毒体内仅含一种核酸，核酸以单链或双链形式存在。生活方式为专性活细胞内寄生，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征。病毒以复制的方式增殖。对抗生素不敏感，对干扰素敏感。什么是病毒？病毒：是一类超显微的非细胞生物,每一种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性寄生;在离体条件下,它们以无生命的化学大分子状态存在.病毒粒子的基本形态球状、杆状和复合状烟草花叶病毒P2噬菌体T2噬菌体脊髓灰质炎病毒3.病毒的群体形态

显微镜可以观察到：包涵体（inclusionbody，）肉眼可见：噬菌斑（plaque）枯斑（lesion）空斑

噬菌斑的形态与噬菌体、细菌及培养基的情况有关噬菌体所形成的噬菌斑空斑：动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成4.病毒的形态构造

典型病毒粒的构造

核衣壳（基本构造）核酸：由DNA或RNA构成病衣壳：由许多蛋白质亚基构成毒包膜（非基本结构）：由类脂或脂蛋白构成刺突（非基本结构）

病毒粒的对称体制：

螺旋对称二十面体对称（20个三角形面，12个顶点）复合对称病毒蛋白质结构蛋白非结构蛋白病毒基因组编码的，在病毒复制和基因表达调控过程中产生,并具有一定功能，但并不结合于毒粒中的蛋白质。构成一个形态成熟的有感染性的病毒颗粒所必需的蛋白质。衣壳蛋白；包膜蛋白；基质蛋白；病毒的衣壳衣壳蛋白的组成

20种常用氨基酸衣壳蛋白的功能保护病毒的基因组决定病毒的抗原性吸附作用血凝作用病毒包膜的化学组成1.脂类：占20～35％（5％～50％）

能被脂溶剂（甲醇、氯仿、乙醚）等灭活2.糖蛋白（包膜突起）糖（碳水化合物）——来自于宿主

吸附蛋白——与病毒吸附有关融合蛋白——与侵入有关病毒包膜的功能保护病毒病毒吸附细胞融合血溶抗原性

病毒基因组的结构特征粘性末端末端冗余循环排列二.病毒的繁殖

噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本成分的合成和装配，即首先将各个部件合成出来，然后装配，所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。根据噬菌体与宿主的关系：烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主细胞裂解的噬菌体.温和噬菌体:噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的DNA上，并且可以随宿主DNA的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段：即吸附、侵入、复制、装配和释放1、烈性噬菌体的繁殖吸附(功att赶ach胸men议t)：吸附是辟特异性能的，即沙在受体默细胞上劲有吸附贝位点，昏这样的蹲吸附不份仅宿主串细胞表没面和噬秀菌体之或间形成徐牢固的瓶化学结盗合，而建且病毒绵粒子本棍身在结烘构上也源发生了酸变化。吸附蛋白受体的结牢合区受体的蝴融合区跨膜区膜内区细胞受短体单位想（ce锅llu垒lar馆re表cep卧tor迈un预it）识别病孟毒吸附巷蛋白的筐细胞分茫子大多数噬暑菌体在细嫌胞壁上磷壁酸脂多糖有些是菌鸣毛、鞭毛风、荚膜大多数动船物病毒是稠细胞膜中洁的糖蛋白细胞受体辨位点(c钱ellu酷lar补rece支ptor粪sit该e)一个或几务个受体单这位组成病毒吸附器蛋白和细尖胞受体结堆合的机制拍（峡谷假薯说）存在氢讽键、离挖子间静菌电引力拳、范德挨华力可逆性吸纽奉附：病毒抬粒子与细女胞表面的赶静电引力厨，受pH籍影响不可逆它性吸附勿：病毒按的吸附注蛋白和慕细胞表宜面受体述之间发闲生牢固剃的化学妈键反应验病芬毒粒子皮的结构眨发生改深变影响病战毒吸附至的环境阁因素温度离子pH2.侵入（vi哨rus秋pe耕net言rat桐ion违）：注射式侵寸入有尾噬酷菌体-吸附后，笛T4噬菌怀体将尾丝将展开并固驱着于细胞物上，-尾管端揉携带的锯少量溶滤菌酶水肺解肽聚梨糖，使消细胞壁肝产生一墓小孔，晨注入核削酸，而痒蛋白质排外壳则给留在细愤胞的外支面。-尾鞘可旋以明显钞提高噬滴菌体核籍酸的注脾入速率细胞内是吞膜融合直接侵州入部分病毒抚粒子可直神接侵入宿指主细胞无包膜光病毒通丹过吸附工蛋白和闯细胞受缺体结合懂将核酸滔注入宿给主细胞植物病勤毒通过贿植物细蛋胞的小鸭伤口3.期增殖：恨包括核象酸的复闷制和蛋断白质的逼合成。早期基因中期基因晚期基因4.成熟或酷装配主要步酷骤有：DNA分子的孔缩合—呢—通过是衣壳包弹裹DNA而形成清头部—秩—尾丝葛及尾部晌的其它钞部件独颠立装配握完成—赔—头部婶与尾部厦相结合坦——最帅后装上止尾丝，蔽至此，亲一个个马成熟的栋形状、扁大小相文同的噬翅菌体装坝配完成答。5.蛋裂解（谨释放）子代噬菌男体成熟后帝，在脂肪戒酶和蛋白腥酶的作用枝下，细胞西裂解，子怠代噬菌体盒释放（r奶elea伸se）。裸病毒券和有包膛膜的病努毒释放吧过程略地有不同啄，在细妻胞质或挑细胞核素中成熟饰的病毒护借助于荷宿主细泽胞的裂递解而释桑放。有包膜菊的病毒来通过出兽芽或者脸分泌的轧方式从疮细胞中格释放。姑病毒可但以从细颈胞膜、延核膜或啄内质网背膜中获搏得包膜番。核衣壳哲附着于孟膜的内碧侧，和饥膜一起堆挤出。噬菌体效怨价的测定效价（存tit仅re）每mL试课样中所含米有的具侵嗓染性的噬粥菌体粒子慎数，又称纱噬菌斑形贷成单位(浑pfu）测定效逐价的方爬法单层平板恼法双层平必板法同一样缺品根据裂噬菌斑已计算的讯效价和旷用电镜阵计算的赌效价之纸比成斑率壤（EO量P)=嘉噬菌斑弦效价/涂电镜效须价噬菌体尖的EO商P一般回大于5带0%；植物或污动物病列毒的E狱OP一苗般为1艰0%成斑率宣（ef收fic据ien间cy脑of城pla神tin瓶g）病毒对溉宿主细罗胞的影复响病毒感便染宿主订细胞后振，可在窗细胞内猫进行复豆制，引脂起细胞痒形态和剑功能的柜改变一、病毒叙感染引起共细胞死亡杀细胞稳定态户感染二、形成种包含体三、诱欲导细胞蜻融合四、导久致红细罩胞凝集五、肿海瘤病毒乌引起细吴胞转化耗、使细慌胞恶性忽生长病毒感厨染引起煎细胞死烫亡的原超因：病毒粒子说或病毒合问成产物形克成的细胞瓦代谢障碍亭和毒性作详用细胞发铺生病变现后形成庙的自身许继发性馋作用定量描课述烈性庭噬菌体收生长规炼律的实睡验曲线以培养凝时间为秆横坐标撑,以噬帆菌斑数舱为纵坐仗标潜伏期裂解期稳定期一步生垒长曲线刷(o血ne-晶ste跪pg最row辱th悔cur绳ve)潜伏期押：从噬菌销体吸附纸细菌到探细菌细赴胞释放李新的噬逆菌体之河前的这浇段时期坏.曲线岩平行于慨横轴，善噬菌体黑数无变矮化.裂解期：曲线直立线上升驱,子代怕噬菌体仆不断释铜放到培叫养基中照,直到滔达到一秘个极限豪.稳定期:感染细瞎胞后复表制的子务代噬菌忍体全部贫释放，贤噬菌斑板数稳定遇，一次决感染结锁束。用噬菌体的朋稀释液去感染高浓度竟的宿主赶细胞，保证每凤个细胞吐所吸附诞的噬菌速体至多才一个。箱经数分浴钟吸附产后，在研混合液摊中加入撤适量相跟应的抗轿血清，究中和未虫吸附的旦噬菌体鸭。然后歇用保温慈的培养广液稀释钥此混合锦液，同您时终止扁抗血清付的作用圾，置于召适宜的敏温度下惭培养。刊其间每梯隔数分轧钟取样葛，连续卡测定其践效价并模绘制成息图。测定方傅法裂解量＝平稳期船的平均效粱价数/潜伏期平介均效价数温和噬产菌体与盆溶源性颂细菌温和噬锻菌体：噬菌体感祥染细胞后醒，将其核沙酸整合到倒宿主的染趣色体上，谷并且可以印随宿主DNA的复制封而进行沸同步复俭制，在献一般情尾况下，碎不引起接寄主细墨胞裂解晃的噬菌凝体。原噬菌议体（或轮前噬菌栋体）：即整合埋在宿主垮核DNA君上的噬朋菌体的谷核酸。溶原性落细菌：指在核染捡色体上整能合有原噬毙菌体的细芹菌。可进开行正常生定长繁殖,恐而不被裂躲解。溶原性疲细菌的括特点：可稳定袖遗传：子代细辫菌都含遭有原噬菌体楼，均具有站溶原性。可自发茄裂解：温和噬菌呢体的核酸越也可从宿拼主DNA上脱落蛇下来，鹊恢复原样来的状脆态，进熄行大量址的复制贞，变成岭烈性噬母菌体，炊自发裂彩解几率签10-2～10-5。可诱导裂睬解：用化学、角物理方法桥诱导具有“免腥疫性”：溶原菌狐对其本节身产生伐的噬菌捆体或外始来的同密源的噬距菌体不让敏感，铜对同源吵噬菌体透具免疫毛性，对谷非同源苦噬菌体堂没有免戏疫性。可复愈：自然遗施失前噬杏菌体，透但不发扑生自发挡裂解和澡诱导裂罩解溶源转变辜：由于溶伞原菌整酷合了温剖和噬菌恶体的核蛛酸而使纷自己产教生一些尺新的生番理特征休。三、霸亚病毒真病毒亚病毒（sub秘viru却s）类病毒宏（vi筝roi庄d)拟病毒(秤viru能soid昂）朊病毒（虫prio住n）病毒1.类帮病毒类病毒的锣发现：20世畅纪七十茫年代，缩慧马铃薯绿纺锤型很块茎病（PS鱼TV)浊病品原目前已甩经测序甘的类病葬毒变异薪株有1归00多笑个，均在植物季中发现。专性活咱细胞寄爸生，能搭独立感贿染宿主类病毒的由结构模式蚕图结构特拒点：脏为共价瓶闭合环爪状的单棒链RN积A分子培，棒状夕结构（图双链区饶和单链眼区相间印），通线常含有顷246犹～39丙9个核寺苷酸，兆马铃薯兰纺锤型改块茎病当（PS药TV)泛359租个核苷匀酸无mRN份A活性，薄不编码任葬何蛋白T结构区煮：T1区讽和T2区枪，分别位怠于类病毒批棒状RN之A分子的经两端。其挂中的保守绝序列与类避病毒的复吓制起始有系关，T1后区保守序恋列是CC极UC，T让2区保守筹序列是C否CUUC圈，这些保晶守序列有变利于复制下酶(DN贞A依赖性店RNA聚甜合酶II帅)的结合礼。P结构区已：由15任—17个备碱基组成界，富含A减．与类病锐毒所致奇的植物脏病害症于状有关尽，PSTV挺d的不同问变异株可穿以分别引闸起植物的繁温和症状禾，严重症歇状或死亡科，这些不绳同的变异炊株是由P蝇结构区的她碱基改变再形成的。PSTV喘d引起植欲物病害症效状的严重今程度与P但结构区的鼠稳定性有翼关，PS揭TVd的啦P区稳定河性愈差，该越容易打练开链间氢雹键，则病籍害症状越稿严重。类病毒棒寨状RNA时的C结构驰区有一个齿高度保守CC破C高CGG的U凸请出螺旋桥区，即菊GG唤UGG抱CC，目它与一谈些蛋白旁的结合室位点极卸为相似翁．可能紫是RN造A聚合遇酶的结样合位点腔或与负酱链RN万A合成时的起始萍有关。C结构接区的两堪侧分别断存在有阶一个由轮9个核板苷酸构级成的反揭向重复敲序列。后这一反遥向重复铜序列可乓形成一脊个杆状胖环圈结要构，它绪可能是扁类病毒困复制中坚间体、燥即多聚墙RNA或分子加论工成为于单体R厉NA的取结构信饮号。因管此C结罢构区可宪能是类庙病毒复版制的一坑个重要捡控制区阁域。类病毒的逆V结构区妻变异程度镇最大，即蚕使是很相下近的类病济毒，其V送结构区的鼓同源性也价都小于5累0％，该绣区亦与致锄病性有关浩，但仅由半V区碱基临改变而导务致植物病谅害症状变共化的类病遇毒还尚未腾发现。类病毒的抗复制类病毒R疯NA不具私有mRN领A的活性馋，也不编棉码任何蛋宾白质，复留制是从R芒NA到R缴NA的直昼接转录，盲不涉及D希NA其RN更A可能馅作为调将节RN竖A作用券于寄主真的控制晌系统，极完全依县赖于宿侨主的转域录酶系范统复制望。2.拟姐病毒（类类病默毒、壳内叔类病毒或声卫星病拘毒）拟病毒，袋辅助病毒狸（hel恩per眨viru歼s）指一类病包裹在径真病毒祖粒中的秘有缺陷垄的类病农毒，由发裸露的DNA或肌环状单链乞RNA组要成被拟病种毒寄生泡的真病诸毒为辅公助病毒拟病毒句的发现右：19谜81年共在绒毛角烟的斑云驳病毒堪中分离凑到198施6年，培苜蓿暂盆时性条问斑病毒惨（LT肚SV，施luc时ern隙etr辉ans灭ien竭ts匙tre车ak栋vir赠us）述、莨菪殖斑驳病谈毒（S假NMV袄，so象lan提umn昏odi云flo搁rum痰mo论ttl韵ev辛iru材s）和吊地下三凯叶草斑案驳病毒境（SC拖MoV骨，su唤bte牙rra色nea融ncl涌ove晃rm殖ott冶le驱vit请us）精。拟病毒星的特点迷：单独没摸有侵染庙性，必踢须依赖拼辅助病日毒才能归侵染和还复制，年其复制您需要辅加助病毒缸编码的司RNA帝依赖性桨RNA兄聚合酶鸣。拟病毒可伸干扰辅助曾病毒的复骗制其RN裹A和D事NA和班病毒基刃因组相胞比较，奶没有序梨列同源性3.朊棵病毒198扒2年由筑pru倘sin沈er符发现，汽并因此鞠获得了收199积7年的味诺贝尔快生理和杏医学奖什么是朊渗病毒一种疏省水性的门蛋白侵每染因子朊蛋白压（Pr荣Pc）42％茂的α螺哀旋和少金量的β仍折叠(回3％)朊病毒浮蛋白（碧PrPsc）30％团的α螺朋旋和β予折叠(央45％箭)朊蛋白（凭PrPc）一种分子稍量为33唤—35k江D的正常蝴细胞蛋白截短形式裂朊病毒蛋绑白（Pr窄P27-3穴0）21％的疤α螺旋和物大量的β紧折叠(5题4％)朊蛋白和租朊病毒蛋献白蛋白酶抗径性聚集成述淀粉样率颗粒朊病毒所返引起的疾睬病震颤病或阳称库鲁(码Kuru刺)、克—雅蜓氏病(均CJD