病毒的生物学性状

病毒的生物学性状当前第1页\共有57页\编于星期五\20点第4章病毒的生物学性状

BiologyPropertiesofViruses

杨翀当前第2页\共有57页\编于星期五\20点教学大纲掌握内容病毒的大小、形态、结构、化学组成及功能病毒复制周期及异常增殖现象（顿挫感染、缺陷病毒）熟悉内容病毒的概念及主要特征病毒遗传与变异病毒的干扰现象了解内容物理因素、化学因素对病毒的影响病毒的分类原则当前第3页\共有57页\编于星期五\20点3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症当前第4页\共有57页\编于星期五\20点问题什么是病毒？病毒的结构与化学组成？病毒的复制周期？哪些理化因素对病毒产生影响？当前第5页\共有57页\编于星期五\20点病毒的危害

所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，要注意防治和控制当前第6页\共有57页\编于星期五\20点病毒（virus）非细胞型的微生物特点体积微小结构简单只含一种类型核酸严格的细胞内寄生对抗生素不敏感，对干扰素敏感增殖方式：复制当前第7页\共有57页\编于星期五\20点病毒的生物学性状病毒形态与结构病毒的增殖病毒遗传与变异理化因素对病毒的影响当前第8页\共有57页\编于星期五\20点第一节病毒形态与结构病毒体(Virion)具有一定形态结构和感染性的完整病毒颗粒病毒的大小纳米（nm）当前第9页\共有57页\编于星期五\20点（一）病毒的大小与形态病毒体：指完整的、成熟的具有感染性的病毒颗粒。病毒的测量单位：纳米（nm）病毒形态：球形、杆形、丝状、弹状、砖形蝌蚪形等研究病毒大小和形态的方法：电子显微镜超滤膜法超速离心法当前第10页\共有57页\编于星期五\20点葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300×250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体(65×95nm)B、腺病毒(70nm)C、脊髓灰质炎病毒(30nm)D、乙脑病毒(40nm)E、蛋白分子(10nm

)F、流感病毒(100nm)G、烟草花叶病毒当前第11页\共有57页\编于星期五\20点病毒的形态球形砖形杆状子弹状蝌蚪形当前第12页\共有57页\编于星期五\20点砖形（痘病毒）子弹形（狂犬病病毒）当前第13页\共有57页\编于星期五\20点蝌蚪形（噬菌体）杆状（烟草花叶病毒）当前第14页\共有57页\编于星期五\20点（二）病毒的结构及化学组成核心衣壳包膜Envelope核衣壳Nucleocapsid病毒颗粒Virion刺突当前第15页\共有57页\编于星期五\20点（二）病毒的结构与化学组成病毒结构基本结构（核衣壳）辅助结构核心衣壳（壳粒→衣壳）包膜当前第16页\共有57页\编于星期五\20点病毒的结构和组成－核心（core）成分核酸功能蛋白功能决定病毒的特性病毒复制具有感染性分类dsDNA(+)ssDNA(-)ssDNAdsRNA(+)ssRNA(-)ssRNA当前第17页\共有57页\编于星期五\20点病毒的结构和组成－衣壳

（capsid）成分蛋白质壳粒功能保护病毒核酸参与感染过程具有抗原性

当前第18页\共有57页\编于星期五\20点对称结构20面体立体对称螺旋对称复合对称当前第19页\共有57页\编于星期五\20点病毒的辅助结构

包膜（envelope）成分蛋白质、多糖、脂类刺突spike功能维护病毒体结构完整性具有与宿主细胞膜亲和及融合的性能具有抗原性

包膜

核酸基质蛋白糖蛋白

当前第20页\共有57页\编于星期五\20点第二节病毒的增殖复制周期replicationcycle吸附穿入脱壳生物合成装配成熟与释放当前第21页\共有57页\编于星期五\20点病毒复制周期吸附adsorption当前第22页\共有57页\编于星期五\20点病毒复制周期穿入penetration脱壳uncoating融合胞饮直接穿入当前第23页\共有57页\编于星期五\20点病毒复制周期生物合成病毒核酸复制病毒蛋白合成类型dsDNAssDNAdsRNA(+)ssRNA(-)ssRNA逆转录病毒当前第24页\共有57页\编于星期五\20点双链DNA病毒的复制周期ViralgenomeTranscriptionEarlymRNATranslationEarlyproteins(enzymes)Semi-conservativetranscriptionTranscriptionLatemRNATranslationLateproteins(structuralproteins)AssemblyRelease当前第25页\共有57页\编于星期五\20点DNA病毒的合成亲代DNA依赖DNA的RNA聚合酶mRNA早期蛋白（DNA聚合酶）亲代DNA子代DNA子代mRNA晚期蛋白（衣壳蛋白）转录转译复制转录转译当前第26页\共有57页\编于星期五\20点RNA病毒的合成单股正链RNA（mRNA）早期蛋白（RNA多聚酶）亲代RNA子代RNA晚期蛋白（衣壳蛋白）单股负链RNA正链RNA（mRNA）早期蛋白（RNA多聚酶）当前第27页\共有57页\编于星期五\20点逆转录病毒的合成RNA逆转录酶互补DNARNA:DNA双股DNA整合宿主细胞DNARNA当前第28页\共有57页\编于星期五\20点(+)ssRNA病毒的复制周期(+)ssRNAgenome(-)ssRNAReplicationTranslationRNApolymeraseStructuralproteinViralproteinReleaseAssemblyCleavageExamplesPoliovirusHAV当前第29页\共有57页\编于星期五\20点(-)ssRNA病毒的复制周期(-)ssRNA(+)ssRNATranslationTranscriptionStructureproteinRNAPolymeraseParainfluenzavirus当前第30页\共有57页\编于星期五\20点逆转录病毒的复制周期单正链RNA双体结构逆转录酶当前第31页\共有57页\编于星期五\20点逆转录病毒的复制周期

逆转录病毒的复制周期

当前第32页\共有57页\编于星期五\20点逆转录病毒的复制周期当前第33页\共有57页\编于星期五\20点病毒复制周期

装配与释放

assemblyandrelease当前第34页\共有57页\编于星期五\20点复制周期replicationcycle当前第35页\共有57页\编于星期五\20点病毒的增殖周期吸附穿入脱壳生物合成组装与释放当前第36页\共有57页\编于星期五\20点与病毒增殖有关的异常现象顿挫感染abortiveinfection病毒在其中不能合成本身的成分能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放缺陷病毒defectivevirus病毒基因组不完整点突变干扰现象interference两种病毒感染同一细胞一种病毒会抑制另一病毒增殖当前第37页\共有57页\编于星期五\20点基因突变条件致死性突变株如温度敏感株宿主范围突变株耐药突变株基因重组与重配第三节病毒的遗传与变异基因产物的相互作用互补作用病毒基因组与细胞基因组的整合表型混合当前第38页\共有57页\编于星期五\20点（一）病毒的基因组病毒核酸仅含一种类型，DNA或RNA形态多样性（单一线形、双股环状）完整性不同（完整的、分节段的）还有携带反转录酶的RNA病毒可突变，并决定其表型当前第39页\共有57页\编于星期五\20点（二）遗传物质变异的类型1.基因突变突变株—指病毒基因碱基序列改变，导致表型性状改变的毒株条件致死性突变株（conditional-lethalmutant）

温度敏感突变株（temperaturesensitivemutant,ts株）为条件致死性突变株中应用最广泛的缺陷型干扰突变株（defectiveinhibitionmutant，DIM）宿主范围突变株（hostrangemutant,hr突变株）耐药突变株（drug-resistantmutant）当前第40页\共有57页\编于星期五\20点2.基因重组与重配两种不同病毒感染同一细胞时，可发生基因交换而形成新性状的重组体。

基因重组（recombination）——不分节段基因组病毒基因重配（reassortment）——分节段基因组的病毒类型：活病毒之间：N0H0+

N1H1——N0H1活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）灭活病毒之间（多重复活）当前第41页\共有57页\编于星期五\20点活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）A3株（流行株）新A3抗原鸡胚中增殖不良A1株（非流行株）旧A1抗原鸡胚中生长良好鸡胚中共同培养重组体（理想疫苗）有A3抗原鸡胚中生长良好UV灭活当前第42页\共有57页\编于星期五\20点3.基因整合（geneintegration）病毒基因组（DNA病毒与逆转录病毒）与细胞细胞基因组的重组过程。整合可引起宿主细胞基因改变→细胞遗传性改变→细胞转化→个别可发生细胞恶化→肿瘤当前第43页\共有57页\编于星期五\20点

互补：一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成，但又是必需的基因产物，而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。辅助病毒与缺陷病毒之间活病毒与死病毒之间两个不同的缺陷病毒之间（三）病毒非遗传物质变异的类型加强：一种病毒与另一种非杀细胞病毒同时感染细胞，后者能增加前一种病毒复制产量的现象（极个别病毒之间）如：I型副流感病毒为水泡性口炎病毒的加强病毒。表型混合—镶嵌包膜或衣壳表型交换—衣壳误配遗传物质不改变，而只有基因产物的交换，传代后恢复亲代表型。当前第44页\共有57页\编于星期五\20点++当前第45页\共有57页\编于星期五\20点病毒的遗传与变异—总结变异类型：毒力变异耐药性变异抗原性变异温度敏感性变异变异机制基因突变基因重组当前第46页\共有57页\编于星期五\20点例如：表型混合和核壳转移

当前第47页\共有57页\编于星期五\20点病毒遗传变异的生物学意义分子流行病学监测变异与致病性变异与持续感染变异与诊断变异与耐药变异与治疗变异与预防变异与基因工程及基因工程病毒载体当前第48页\共有57页\编于星期五\20点第四节理化因素对病毒的影响灭活（inactivation）病毒受理化因素作用后，失去感染性灭活病毒仍保留某些特性，如抗原性、红细胞吸附、细胞融合等当前第49页\共有57页\编于星期五\20点物理因素温度病毒耐冷不耐热pHpH5~9射线和UV化学因素脂溶剂乙醚试验可鉴别病毒有无包膜消毒剂抗生素与中草药抗生素中草药当前第50页\共有57页\编于星期五\20点病毒与其他微生物的比较特性病毒细菌支原体立克次体衣原体大小(m)0.01-0.30.5-3.00.2-3.00.2-0.50.3-0.5结构非细胞单细胞类似细菌近似细菌介于细胞和病毒细胞壁—十—十十核酸类型D/RD十RD十RD十RD十R人工培养基—十十——二分裂增殖—十十十十核糖体—十十十十抗生素敏感—十十十十干扰素敏感十————当前第51页\共有57页\编于星期五\20点第五节病毒的分类一、分类根据与原则1、病毒体形态学特征2、病毒理化性状特征3、病毒基因组的特征4、基因组结构和复制5、病毒蛋白质特征6、抗原性7、寄生性当前第52页\共有57页\编于星期五\20点二、病毒的分类系统和命名根据宿主不同分类动物病毒、植物病毒、昆虫病毒、细菌病毒根据核酸类型分类：DNA病毒、RNA病毒根据有无包膜分类：有包膜病毒、无包膜病毒临床分类呼吸道病毒、消化道病毒、肝炎病毒、虫媒病毒、出血热病毒、肿瘤病毒当前第53页\共有57页\编于星期五\20点DNA病毒科分类及重要病毒单纯疱疹病毒I型和II型，水痘－带状疱疹病毒，EB病毒，巨细胞病毒，人疱疹病毒6、7、8型

疱疹病毒科

乳头瘤病毒

乳多空病毒科腺病毒腺病毒科天花病毒，痘苗病