《病毒与亚病毒因子》PPT课件

病毒与亚病毒因子 病毒的一般概念 病毒的形态构造 病毒(噬菌体)的繁殖 亚病毒非细胞型生物-病毒病毒病毒(Virus)形体微小形体微小,但形态各异但形态各异,具有与一般生物不同的特殊生理结构。具有与一般生物不同的特殊生理结构。l病毒(virus)的概念l病毒的化学组成l病毒形态结构l理化因子对病毒的影响l病毒的分类1、个体个体极小极小，可以，可以通过滤菌器，形态多样。通过滤菌器，形态多样。普通光镜下不可见，形态普通光镜下不可见，形态大小以大小以nm计。有球状、计。有球状、杆状、复合型。杆状、复合型。病毒的一般概念一、病毒的概念一、病毒的概念2、无细胞结构无细胞结构，由蛋白质、，由蛋白质、核酸构成，无细胞器。核酸构成，无细胞器。病毒的一般概念核酸(Nucleic acid)蛋白质衣壳(Protein coat)3 3、一个病毒体内、一个病毒体内仅含一种核酸仅含一种核酸（or DNA,or DNA,or RNA)or RNA)，核酸可以以单链或双链形式存在；，核酸可以以单链或双链形式存在；4 4、生活方式为、生活方式为专性活细胞专性活细胞内寄生内寄生，病毒酶系，病毒酶系不全，离开活体后无生命特征；不全，离开活体后无生命特征；病毒的一般概念5、病毒以病毒以复制复制(replication)的方式增殖的方式增殖,包包括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水括核酸复制、核酸蛋白质装配，是在分子水平上进行的；平上进行的；6、在离体条件下，能以无生命大分子状态、在离体条件下，能以无生命大分子状态存，并可长期保持其侵染活力；存，并可长期保持其侵染活力；病毒的一般概念7 7、对抗生素不敏感对抗生素不敏感，对干扰素敏感；，对干扰素敏感；8 8、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因、有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。组中，并诱发潜伏性感染。病毒的一般概念病毒的一般概念病毒(virus)：病毒是病毒是由蛋白质和核酸构成的一由蛋白质和核酸构成的一类类具有化学大分子属性具有化学大分子属性和和生物体的基本特征生物体的基本特征，又具，又具有有细胞外感染性颗粒细胞外感染性颗粒和和细细胞内繁殖性基因形式胞内繁殖性基因形式的十的十分独特的生物类群。分独特的生物类群。病毒的一般概念病毒的大小和组成（一）病毒的大小：1、测定病毒大小的方法:电镜法、分级过滤法、超速离心法、电泳法、X射线衍射或电离辐射法 病毒的形体微小，病毒的形体微小，只能以只能以nm计量，一般计量，一般为为 10 300 nm。最大的病毒与最小的病毒最大的病毒与最小的病毒天花病毒天花病毒200300nm脊髓灰质炎病毒口蹄疫病毒口蹄疫病毒10nm病毒的大小和组成核酸(Nucleic acid)蛋白质衣壳(Protein coat)病毒的大小和组成碱基组成碱基组成:同其它生物，同一属中同其它生物，同一属中鸟鸟嘌呤（嘌呤（G G）+胞嘧啶（胞嘧啶（C C）含量接近，成含量接近，成为分类鉴定的指标。为分类鉴定的指标。某些某些DNADNA病毒中含稀有碱基病毒中含稀有碱基 噬菌体噬菌体sp8sp8中中5-5-羟甲基胞嘧啶（羟甲基胞嘧啶（5-HMC5-HMC,5-,5-hydroxymethylcytosinehydroxymethylcytosine）取代胞嘧啶）取代胞嘧啶。pbs1pbs1中中U U取代取代T T。病毒的大小和组成含量及分子量含量及分子量：不同病毒间差别很大。：不同病毒间差别很大。形状形状：有线状、闭合或半闭合环状等形态。：有线状、闭合或半闭合环状等形态。核酸类型核酸类型：DNA 或或 RNA。分类以分类以mRNA序列作标准，将序列作标准，将RNA和和DNA分子分子 区分为正链、负链。区分为正链、负链。正链：序列同正链：序列同mRNA，定义为，定义为“+”极性。极性。负链：序列与负链：序列与mRNA互补，定义为互补，定义为“-”极性。极性。病毒的大小和组成双链（双链（double strand,ds）核酸：）核酸：包括包括dsDNA,dsRNA,dsDNA,dsRNA,其碱基组成符合其碱基组成符合 ChargaffChargaff 定则；定则；dsDNAdsDNA中，可转录的为中，可转录的为mRNA的为的为负链负链，另一条为，另一条为正链正链。病毒的大小和组成 正链正链RNARNA（+RNA+RNA）：）：具有翻译模板活性的链具有翻译模板活性的链 为正链，即表示其可作为为正链，即表示其可作为 mRNAmRNA模板。模板。负链负链RNARNA（-RNA-RNA）：）：其碱基序列与其碱基序列与mRNAmRNA互补。互补。双意双意RNARNA：部分为正极性，部分为负极性。部分为正极性，部分为负极性。病毒的大小和组成正链正链DNADNA（+DNA+DNA）：）：碱基序列同碱基序列同mRNAmRNA的为正链；的为正链；负链负链DNADNA（-DNA-DNA）：）：碱基序列同碱基序列同mRNAmRNA互补，互补，可直可直接作为转录模板的接作为转录模板的DNA链为负链。链为负链。一般单链一般单链DNADNA只发现了只发现了“+”+”链的，无链的，无“-”-”链的链的 ！病毒的大小和组成 储存病毒的遗传信息储存病毒的遗传信息 控制病毒的遗传变异控制病毒的遗传变异 控制病毒的增殖控制病毒的增殖 控制病毒对宿主的感染性控制病毒对宿主的感染性病毒的大小和组成结构蛋白非结构蛋白病毒的大小和组成概念：概念：为形态完整、成熟的病毒粒子所为形态完整、成熟的病毒粒子所 必需的必需的蛋白质，包括衣壳蛋白、包膜蛋白及组成酶系蛋白质，包括衣壳蛋白、包膜蛋白及组成酶系功能:A.构成病毒粒子的外壳,保护核酸;B.决定病毒感染的特异性;C.决定病毒的抗原性;D.构成病毒组成中的酶(部分分解酶、合成酶)病毒的大小和组成指由病毒基因编码，但并不与病毒颗粒指由病毒基因编码，但并不与病毒颗粒结合，在病毒复制中具有某些功能的蛋结合，在病毒复制中具有某些功能的蛋白质，主要指酶白质，主要指酶。病毒的大小和组成较复杂病毒中还含有较复杂病毒中还含有:脂类：脂类：磷脂占磷脂占50-60%，余为固醇。，余为固醇。多糖：多糖：以糖脂、糖蛋白的形式存在。以糖脂、糖蛋白的形式存在。有的病毒还含有的病毒还含胺类胺类、金属离子金属离子等。等。病毒的大小和组成Virion病毒粒子核衣壳(nucleocapsid)基本构造包膜(envelope)刺突(spike)特殊构造核酸(nucleic acid)DNA or RNA衣壳(capsid)衣壳粒病毒的形态结构衣衣 壳壳核核 酸酸包包 膜膜刺刺 突突核衣壳核衣壳病毒的形态结构概念：概念：为病毒的最小形态为病毒的最小形态单位，由单位，由16个多肽分子折个多肽分子折叠缠绕成的叠缠绕成的蛋白质亚单位蛋白质亚单位（三级结构）。（三级结构）。病毒的形态结构 不同病毒，多肽分子的组成不同；不同病毒，多肽分子的组成不同；简单病毒只有简单病毒只有12种衣壳粒，种衣壳粒，如：如：TMV就只含有就只含有1种壳粒；种壳粒；复杂病毒，复杂病毒，20种左右种左右。病毒的形态结构概念概念:是衣壳粒是衣壳粒以对称形以对称形式式有规律的排列形成的病毒有规律的排列形成的病毒外壳。内包核酸，形状多样。外壳。内包核酸，形状多样。壳体蛋白是许多亚基借次级壳体蛋白是许多亚基借次级键或静电引力互相聚合而成键或静电引力互相聚合而成的具的具四级结构四级结构的多聚体。的多聚体。(2)(2)特点特点:亚基的组成和数目亚基的组成和数目的不同是区别不同壳体蛋白的不同是区别不同壳体蛋白的标志的标志病毒的形态结构a.a.具较大的灵活性和方便性；具较大的灵活性和方便性；b.b.减少形成畸形衣壳的可能性；减少形成畸形衣壳的可能性；c.c.避免因合成错误而破坏结构；避免因合成错误而破坏结构；d.d.符合遗传节约原则。符合遗传节约原则。病毒的形态结构概念：概念：又称核壳体；又称核壳体；病毒蛋白质衣壳与病病毒蛋白质衣壳与病毒核酸的合称，为病毒核酸的合称，为病毒的基本结构。毒的基本结构。病毒的形态结构(1)(1)概念：概念：指核衣壳指核衣壳外包裹的由类脂、多外包裹的由类脂、多糖或蛋白质组成的一糖或蛋白质组成的一层构造较复杂的包膜，层构造较复杂的包膜，亦称被膜或外膜。亦称被膜或外膜。病毒的形态结构 来源于宿主细胞膜或来源于宿主细胞膜或 核膜核膜:如流感病毒。如流感病毒。在宿主细胞内合成：在宿主细胞内合成：如痘苗病毒。如痘苗病毒。病毒的形态结构包膜的结构具有包膜的结构具有高度稳定性高度稳定性a.a.维系病毒体结构；维系病毒体结构；b.b.保护病毒核酸；保护病毒核酸；c.c.起始病毒感染所必需（识别）。起始病毒感染所必需（识别）。病毒的形态结构A 包膜糖蛋白：概念：主要在包膜外侧，是包膜的重要结构组成。功能：a.引起感染的先决条件，为病毒的吸附蛋白。b.在病毒进入时发挥作用，与细胞质膜融合。c.是病毒表面和受染细胞质膜上的特异抗原 决定簇。d.具多种生物学活性。病毒的形态结构概念：位于包膜内侧的非糖基化蛋白。功能：a.支撑包膜，维系病毒结构；b.识别病毒核衣壳，联系核衣壳与病毒 糖蛋白。病毒的形态结构概念：概念：病毒包膜或病毒包膜或衣壳表面的突起物。衣壳表面的突起物。图中可见流感病毒的刺突。流感病毒刺突含N-乙酰神经氨酸酶（与粘膜细胞上神经氨酸作用）病毒的形态结构a.a.可启动感染；可启动感染；b.b.可诱生免疫保护作用；可诱生免疫保护作用；c.c.可中和抗体；可中和抗体；d.d.可促使病毒从宿主细胞上释放可促使病毒从宿主细胞上释放.病毒的形态结构病毒的形态结构廿面体对称的结构 (球状)螺旋对称的结构 (杆状)复合对称的结构(蝌蚪状)病毒的形态结构1)球或近球形；球或近球形；2)高倍电镜下为多面体高倍电镜下为多面体,具具20个等边三角形和个等边三角形和 12个顶点的物体；个顶点的物体；3)多面多角多棱多面多角多棱,是多颗是多颗 粒按一定方式对称排粒按一定方式对称排 列形成列形成,在角上为五邻在角上为五邻 体（体（penton)，面上六，面上六 邻体邻体(hexon)。病毒的形态结构1)从拓补学看，廿面体容积最大；2)最小单位面所需亚基少，利于遗传节约；3)亚基易于对称排列，等价或准等价成键结合；综上，廿面体对称结构更稳定、更合理。1）多无包膜2）裸露或有包膜的均发现空壳体。核酸与衣壳的结合有助于增加壳体的稳定性。廿面体对称结构病毒特点：病毒的形态结构1）形状）形状：多为杆状、纤维状、：多为杆状、纤维状、弯曲杆状；弯曲杆状；病毒的形态结构l长形的衣壳粒螺旋状排列，形成 中空的圆柱体，衣壳粒间为准等价结合，直径取决于蛋白亚基的特征，长度取决于核酸分子的长度；l核酸埋嵌在衣壳粒之间的壁内，以多个弱键与蛋白质亚基相连。此方式：可控制螺旋排列；增加壳体结构的稳定性。l此形状多为RNA病毒，具螺旋对称的动物病毒多有包膜。TMV的衣壳粒和核苷的衣壳粒和核苷酸的结合酸的结合病毒的形态结构大肠杆菌的大肠杆菌的T4噬菌噬菌体是由椭圆形的二体是由椭圆形的二十面体头部和螺旋十面体头部和螺旋对称的尾部组合而对称的尾部组合而成，是病毒中复合成，是病毒中复合对称的代表。对称的代表。病毒的形态结构单链DNA 乙肝表面抗原脂层（来自宿主细胞）乙肝核心抗原病毒基因编码的蛋白质核衣壳包膜丹尼颗粒病毒的形态结构(1)概念：概念：在感染了病毒的细胞中，在感染了病毒的细胞中，完整病完整病毒和未装配的病毒亚基的聚毒和未装配的病毒亚基的聚合体合体，少数为宿，少数为宿主细胞对病毒感染的主细胞对病毒感染的反应产物反应产物，在，在细胞质细胞质或或细胞核细胞核内出现的内出现的异常染色区域异常染色区域称为包涵体称为包涵体。注意：在细胞质中为嗜酸性，在细胞核中为嗜碱性.病毒的形态结构1)1)包涵体内含或不含病毒粒子；包涵体内含或不含病毒粒子；2)2)包涵体具有感染性；包涵体具有感染性；3)3)不同病毒包涵体大小、形状、组成、染色不同病毒包涵体大小、形状、组成、染色 性不同。性不同。病毒的形态结构作为病毒性疾病的辅助诊断依据；作为病毒性疾病的辅助诊断依据；顾氏小体（Guanrnieri body）：天花病毒包涵体天花病毒包涵体 内基氏小体（Negri body）：狂犬病毒包涵体狂犬病毒包涵体 X体（X-body）：TMV包涵体包涵体用于生物防治。用于生物防治。病毒的形态结构概念：概念：将少量噬菌体与将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在大量敏感菌混合培养在营养琼脂中，由于噬菌营养琼脂中，由于噬菌体不断裂解细菌，在平体不断裂解细菌，在平板上形成一个个透明圆板上形成一个个透明圆斑，称为噬菌斑。斑，称为噬菌斑。(每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。):噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。病毒的形态结构空斑或病斑空斑或病斑:是动物病毒是动物病毒感染了动物细胞而产生感染了动物细胞而产生的；的；在覆盖一薄层琼脂的一片单层细胞上，如某一细胞感染有病毒，则增殖后的病毒粒子扩散至邻近细胞，最终形成一个与噬菌斑类似的空斑。若单层细胞被肿瘤病毒感染，则细胞剧增产生与菌落类似的病灶称病斑。病毒的形态结构检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数，检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数，染色可区分死活细胞。染色可区分死活细胞。枯斑枯斑是植物病毒感染植物是植物病毒感染植物细胞形成的；细胞形成的；通过测定枯斑数目可测定通过测定枯斑数目可测定植物病毒的数目；植物病毒的数目；枯斑在叶片上可见。枯斑在叶片上可见。病毒的形态结构l既有个性又有特点和T.dHerolle用痢疾杆菌培养,发现了噬菌体(Bacteriophagium intestinalle)。现指原核生物的病毒 T系-phagel 噬菌体的形态结构与组成l 噬菌体的增殖l 噬菌体的分离检出l 噬菌体的应用和防治复合对称结构噬菌体的形态结构与组成基本形态:蝌蚪形复合对称结构微球形廿面体对称结构纤丝形螺旋对称结构形态可分6群。噬菌体的形态结构与组成蛋白质核酸（多见DNA，少见RNA）例外：Px中，有脂类，有三条双链RNA。噬菌体的形态结构与组成头部廿面体对称结构；组成：蛋白质、小肽、多 胺、内含DNA。颈部六角形薄盘状、连接头尾的结构；附颈须。噬菌体的形态结构与组成尾鞘（tail sheath)：长95nm,衣壳粒螺旋对称；可伸缩,伸展时24 转，收缩时12转。尾管(tail tube):长80-100nm，中空，DNA可由此进入细胞。基板(base plate):六角形盘状物，中空，其角上有刺突、尾丝刺突(spike):长20nm，有吸附功能。尾丝(tail fiber):长140nm，有识别吸附功能，可专一性的吸 附在敏感细胞表面相应受体上。烈性噬菌体的裂解周期一步生长曲线温和噬菌体的溶源性反应烈性噬菌体（virulent phage)：指能够裂解宿主细胞的噬菌体.温和噬菌体(temperat phage)：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到细菌染色体上，导致溶源性发生的噬菌体。噬菌体的增殖其裂解周期为：1)吸附(adsorption,attachment)2)侵入(entory,penetration,injection,induction)3)复制(生物合成biosynthesis）/增殖(replication)4)成熟(maturation)/装配(assembly)5)(裂解)释放(release)烈性噬菌体的增殖烈性噬菌体的增殖亦称裂解周期或溶菌周期。吸附蛋白(在尾丝上)细胞受体 (图中红前头所指的为提纯的受体）噬菌体的增殖噬菌体的增殖概念：启动感染,特异性识别宿主细胞,与宿主细胞表面受体发生结合.噬菌体的增殖 a.细胞受体单位(CRU):细菌细胞表面的大分子,由多亚基构 成,与尾丝吸附蛋白发生单价结合 b.细胞受体位点(C.R.Site):由多个CRU构成的结构,尾丝上的吸 附蛋白与CRS发生多价不可逆结合G G+细胞壁上的肽聚糖、磷壁酸，细胞壁上的肽聚糖、磷壁酸，G G细胞壁上的细胞壁上的LPSLPS以以及鞭毛、荚膜、菌毛上均有噬菌体吸附的位点。及鞭毛、荚膜、菌毛上均有噬菌体吸附的位点。b.当尾丝牢固吸附在受体上后，靠刺突“钉”在细胞表面，在细胞表面“钻孔”（刺突上常含酶类物质，可降解细胞表面）噬菌体的增殖尾鞘收缩头部蛋白质构象改变头部蛋白质与核酸结合松散核酸注入细胞a.无收缩尾部的由引导蛋白引导核酸进入细胞。噬菌体的增殖噬菌体的增殖成熟(maturity)，自我装配(self assembly)是分期、分批进行的。4、成熟装配、成熟装配噬菌体的增殖1）裂解：多以裂解细胞的方式释放。2）分泌：噬菌体穿出细胞，细胞并不裂解。5、裂解释放、裂解释放烈性噬菌体的这种生长方式称一步生长。噬菌体的增殖Adsorption吸附吸附Penetration穿入穿入 Biological Synthesis生物合成生物合成 Maturation and Release成熟和释放成熟和释放 1.实验设计依据：1个菌体被1个噬菌体感染,避 免二次吸附(可引起自外裂解)。细菌群体被噬菌体同步感染。感染复数（m.o.i,mulltiplicity of infection）：指每一 敏感细胞所能吸附的相应噬菌体的数量。自外裂解（lysis from without）：敏感细胞因超感染 复数的病毒吸附引起的不产生子代病毒的裂解.噬菌体的增殖噬菌体的增殖敏感菌10mlPhage 1ml混匀，5min,使之吸附离心或用抗phage血清处理,去除过量phage高倍稀释,吸附phage的菌悬液(避免多次吸附)37培养,定时取样样品中加入氯仿裂解细胞 噬菌体的增殖24-48h裂解液加入敏感菌液中适当稀释混合液涂布于琼脂培养基上计数噬菌斑 以培养时间为横坐标,以噬菌斑数为纵坐标,绘制成的曲线。经过一步生长实验后,得到的有潜伏期、裂解期的特征性曲线。噬菌体的增殖噬菌体的增殖潜伏期latent period（隐蔽期）(eclipse period)裂解期lysis period稳定期steady period可分以下阶段：病毒一步生长曲线病毒一步生长曲线（二）一步生长曲线（二）一步生长曲线 （1）潜伏期潜伏期：是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释：是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释放出胞外前的一段时间。放出胞外前的一段时间。潜伏前期又称隐蔽期（潜伏前期又称隐蔽期（eclipse phase），是指病毒的），是指病毒的核酸侵入宿主细胞后至第一个病毒粒子装配前的一段核酸侵入宿主细胞后至第一个病毒粒子装配前的一段时间，此时宿主细胞内不含有完整的、有侵染力的成时间，此时宿主细胞内不含有完整的、有侵染力的成熟病毒粒子。熟病毒粒子。潜伏后期，病毒粒子装配成熟，胞内具侵染性的成潜伏后期，病毒粒子装配成熟，胞内具侵染性的成熟病毒粒子数目逐渐增，但没有释放出胞外。寄主细熟病毒粒子数目逐渐增，但没有释放出胞外。寄主细胞的裂解标志着潜伏期的结束。胞的裂解标志着潜伏期的结束。（2）裂解期裂解期：是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒：是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急剧上升的一段时间。病毒没有个体生长，其宿粒子急剧上升的一段时间。病毒没有个体生长，其宿主细胞裂解也是突发的。主细胞裂解也是突发的。（3）平台期平台期：是指感染病毒的宿主细胞全部裂解，：是指感染病毒的宿主细胞全部裂解，溶液中病毒效价达到最高点以后的时期。溶液中病毒效价达到最高点以后的时期。两个特征性数据两个特征性数据 潜伏期：潜伏期：是病毒颗粒吸附于细胞到受染细胞释放出是病毒颗粒吸附于细胞到受染细胞释放出子代病毒颗粒所需的最短时间，不同病毒的潜伏期长子代病毒颗粒所需的最短时间，不同病毒的潜伏期长短不同，噬菌体以分钟计，动物病毒和植物病毒以小短不同，噬菌体以分钟计，动物病毒和植物病毒以小时或天计。时或天计。裂解量：裂解量：是每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的是每个受染细胞所产生的子代病毒颗粒的平均数目，其值等于潜伏期受染细胞的数目除稳定期平均数目，其值等于潜伏期受染细胞的数目除稳定期受染细胞所释放的全部子代病毒数目，即等于稳定期受染细胞所释放的全部子代病毒数目，即等于稳定期病毒效价与潜伏期病毒效价之比。通过一步生长曲线病毒效价与潜伏期病毒效价之比。通过一步生长曲线测定，噬菌体的裂解量一般为几十到上百个，植物病测定，噬菌体的裂解量一般为几十到上百个，植物病毒和动物病毒可达数百乃至上万个。毒和动物病毒可达数百乃至上万个。（三）温和噬菌体与溶原性（三）温和噬菌体与溶原性（lysogeny）某些噬菌体侵染细菌后，将自身基因组整某些噬菌体侵染细菌后，将自身基因组整合到细菌细胞染色体上，随寄主细胞分裂而同合到细菌细胞染色体上，随寄主细胞分裂而同步复制，并不引起细菌裂解释放噬菌体，因而步复制，并不引起细菌裂解释放噬菌体，因而被称作温和噬菌体（被称作温和噬菌体（temperate phage）。这种）。这种噬 菌 体 与 细 菌 共 存 的 特 性 称 为 溶 原 性噬 菌 体 与 细 菌 共 存 的 特 性 称 为 溶 原 性（lysogeny），），被侵染的细胞被称作溶原性细被侵染的细胞被称作溶原性细胞或溶原菌（胞或溶原菌（lysogen），整合到细菌细胞染色），整合到细菌细胞染色体 上 的 病 毒 被 称 作 前 病 毒 或 前 噬 菌 体体 上 的 病 毒 被 称 作 前 病 毒 或 前 噬 菌 体（prophage）。）。细胞反复分裂细胞反复分裂溶原途径溶原途径 裂解途径裂解途径 噬菌体的裂解和溶原途径噬菌体的裂解和溶原途径 诱导诱导溶原性特点：溶原性特点：（1 1）溶原性转变（）溶原性转变（lysogenic conversionlysogenic conversion）：温）：温和噬菌体在菌体细胞内以前噬菌体形式存在可导致宿主和噬菌体在菌体细胞内以前噬菌体形式存在可导致宿主细胞的表型改变，这种改变与其生命周期是否完成没有细胞的表型改变，这种改变与其生命周期是否完成没有直接关系，这种改变称为溶原性转变。直接关系，这种改变称为溶原性转变。（2 2）免疫作用：前噬菌体基因还导致溶原性细菌对）免疫作用：前噬菌体基因还导致溶原性细菌对同类型噬菌体的侵染具有免疫作用，阻止携带与溶原性同类型噬菌体的侵染具有免疫作用，阻止携带与溶原性菌体所含的前噬菌体菌体所含的前噬菌体DNADNA相同的噬菌体的吸附和生物合成，相同的噬菌体的吸附和生物合成，但这种免疫作用不能阻止溶原菌体被别种类型的温和噬但这种免疫作用不能阻止溶原菌体被别种类型的温和噬菌体或烈性噬菌体所侵染。前噬菌体基因的表达可以产菌体或烈性噬菌体所侵染。前噬菌体基因的表达可以产生一种生一种阻遏蛋白，抑制该病毒自身在菌体内的复制作阻遏蛋白，抑制该病毒自身在菌体内的复制作用。用。（3）致病性改变：某些溶原菌体还因所含的前噬）致病性改变：某些溶原菌体还因所含的前噬菌体的作用导致致病性改变。例如，白喉棒状杆菌菌体的作用导致致病性改变。例如，白喉棒状杆菌（Corynebecterium diphtheriae）和肉毒梭状芽孢杆菌）和肉毒梭状芽孢杆菌（Clostridium botulinum），若不含有前噬菌体的话，），若不含有前噬菌体的话，是不会引起人类疾病的；一旦被相应的温和噬菌体侵是不会引起人类疾病的；一旦被相应的温和噬菌体侵染，含有了编码毒素基因的前噬菌体后，就从不产生染，含有了编码毒素基因的前噬菌体后，就从不产生毒素的菌株转变为产毒素的菌株，造成侵染组织的损毒素的菌株转变为产毒素的菌株，造成侵染组织的损伤，分别引发白喉和肉毒中毒症状。伤，分别引发白喉和肉毒中毒症状。（4）溶原性可以是可逆的：前噬菌体可以自发地）溶原性可以是可逆的：前噬菌体可以自发地或在外界刺激诱导下被激活，裂解寄主细胞，进入裂或在外界刺激诱导下被激活，裂解寄主细胞，进入裂解途径。前噬菌体离开细菌基因组进入裂解途径的几解途径。前噬菌体离开细菌基因组进入裂解途径的几率很低（约率很低（约1/10000-1/100000）。）。l曲线平行于横轴，未裂解液中的P数无变化。l样品中无游离的P。l此期为病毒复制所需的最短时间。为病毒复制的特征性数据。噬菌体以分钟计；动植物病毒以小时、天计。噬菌体的增殖噬菌体的增殖l曲线直线上升。l子代噬菌体不断释放到培养基中。稳定期(steady phase)：曲线呈一个平顶。感染细胞复制的子代噬 菌体全部释放，噬菌斑数稳定，一次感染结束。lphage数不再增加噬菌体的增殖1）可获知潜伏期；裂解期。2）裂解量（burst size):每一受感染细胞所产生的子代 virion的平均数。数值上等于：裂解量=稳定期噬菌斑数潜伏期噬菌斑数1.温和噬菌体：能导致溶源性反应phage。1）特点：a、均为dsDNA。b、不同P与宿主DNA的结合位点不 同。2）状态：a、胞外游离的病毒粒子。b、原噬菌体（prophage)：即整合 在宿主DNA上的或附着在宿主 细胞内的pDNA。c、营养期的噬菌体，可产生pDN 和蛋白质。噬菌体的增殖l1.消灭噬菌体;l2.选育抗性生产菌株;l3.生产中轮换使用菌种;l4.药物防治;概念：1)是一种比裂解反应更有利于phage 持续和传播的生存方式;2)在大多数情况下，溶源性细菌内温和噬菌体gene组整合于宿主细菌chr中;3)随之复制传至后代的特性。噬菌体的增殖-phage-phage的生活周期噬菌体的增殖1）概念：chr上整合有原噬菌体的细菌叫,可进行正常生长繁殖,而不被裂解。2）特点：a.可稳定遗传 b.可诱导裂解:用化学、物理诱导;c.可自发裂解:10-210-5 d.具有“免疫性”:e.可复愈:自然遗失前噬菌体;f.溶源转变：产生新的生理特征.l1.催化模型:PrPsc与PrPc形成双体,诱导后者变构,不断反应,形成大分子在中枢神经细胞中堆积,导致脑神经细胞受损.l2.结晶模型:致病的PrPsc作为晶种使正常的PrPc自发变构为PrPsc,形成聚合物,造成脑神经受损.第四节 亚病毒培养噬菌体的分离检出UV辐射（诱导裂解）复制培养（进入裂解周期）离心取上清与敏感菌倒平板菌落周围出现透明圈即为溶源性细菌噬菌体的增殖转导（transduction)：通过噬菌体将一个细 菌细胞DNA 转移到另一个细菌细胞中 去的过程。有两种类型：普遍性转导(generalized transduction)：能转移任何基因的过程。烈性P和温和P完成。局限性转导(specialized transduction)：只转移特定基因的过程。仅由温和P完成。Animation summarizing the lysogenic life cycle of a temperate bacteriophage.Lysogenic bacterium1.作为分子生物学研究的工具:2.用于鉴定未知菌:可到型;3.用于临床治疗传染病:4.检验植物病原菌:5.测定辐射剂量:类病毒 拟病毒 朊病毒 l为裸露的单链RNA,营专性细胞内寄生的最小分子生物.lRNA为闭合环状,形似棒状.l核酸分子量约为100,000道尔顿,350个核苷酸。l借宿主细胞内依赖DNA的RNA聚合酶以非对称的模型复制.l较耐热,90下仍存活.l主要感染植物，可通过种子传播.第四节 亚病毒l为包裹在植物病毒衣壳内的单链环状RNA分子.如：绒毛烟斑驳病毒（VTMoV）。l辅助病毒RNA-1;拟病毒RNA-2;l二者单独接种,都不能感染和复制,合在一起才可以感染和复制.l借助宿主细胞内依赖于RNA 的RNA聚合酶以滚环方式进行复制.第四节 亚病毒概念：是一类能侵染动物的并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质,亦称蛋白质感染因子(prion protein,PrP).可引起中枢神经系统退化性紊乱疾病，如:l克雅氏综合症(Creatzfeldt-Jokob disease);l库鲁病(Kura disease);l羊瘙痒症(Scrapie);l致死性家族失眠症;l疯牛病等.第四节 亚病毒有二种:lc:-螺旋;l 2.传染性构型:PrPsc:-折叠;PrPsc可使PrPc改变构象,成为致病分子.第四节 亚病毒病毒化学组成的研究方法病毒化学组成的研究方法病毒化学组成的特点病毒化学组成的特点病毒的大小和组成（1 1）原理：基于二点：）原理：基于二点：病毒外壳主要甚至完全是蛋白质；病毒外壳主要甚至完全是蛋白质；病毒的密度与体积极小，需病毒的密度与体积极小，需 50,00050,000100,000r/min100,000r/min离心才能离心才能 沉降。沉降。病毒的大小和组成可以通过可以通过离心、沉淀、吸附、酶处理、抗血清处理、有机溶剂提取,电泳、层析等方法进行分析。等方法进行分析。病毒的大小和组成（一）早期分类法：按宿主分类 脊椎动物病毒昆虫病毒植物病毒微生物病毒噬菌体噬放线菌体噬真菌体噬蓝细菌体病毒的分类主要根据核酸性质宿主种类引发疾病病毒粒子形态病毒粒子大小核酸种类核酸结构核酸链数有无包膜将病毒分为7大类、59科、6352种。病毒的分类本节内容：本节内容：研究病毒复制的一般方法研究病毒复制的一般方法病毒的复制周期病毒的复制周期In vivo(在活体内,在体内):病毒在上述三个系统均 在活细胞内扶植。In vitro(离体、在体外、载玻璃试管内):限于细胞 裂解后，病毒和细胞组分的生化研究。感染复数:(m.0.i,multiplicity of infection):指每 个敏感细胞所能吸附的相应噬菌体数。自外裂解(lysis from without)：敏感细胞因超感染复 数引起的不产生子代病毒细胞裂解。病毒的繁殖l吸附（adsorption）l侵入（penetration）l脱壳（uncoating）l生物合成（biosynthesis）l装配和释放病毒的繁殖 病毒粒子与敏感细胞表面特异性受体的接触、结合，分两步。病毒的繁殖可逆吸附：由随机碰撞、布朗运动、静电引力引起。不可逆吸附:病毒粒子与敏感细胞表面特异性的化学组 分形成牢固的结合，病毒体结构随之发生改 变，则吸附病毒不再感染。脊髓灰质炎病毒-肠上皮细胞膜、神经细胞膜上的脂蛋白;流感病毒-粘膜细胞上的糖蛋白;病毒的繁殖1)内吞作用：吞入的病毒在吞噬小泡中，与溶酶 体结合后释放。2)受体介导的内吞作用：受体与病毒（脊髓灰质 炎病毒）多价的相互作用;引起病毒结构 变化，病毒直接穿入，又称为移位。3)与细胞膜融合：由包膜病毒具有的细胞融合活 性的包膜糖蛋白介导，核衣壳进入。病毒的繁殖1、动物病毒：病毒的繁殖三种情况：有包膜DNA病毒 有包膜RNA病毒 无包膜病毒病毒的繁殖a.包膜成分同核膜的：DNA复制在核内,蛋 白质在细胞之中合成 后入核，装配好后以 出芽的方式再到细胞 质中，经细胞通道或 裂解细胞释放。b.包膜成分同细胞膜的：出芽或排废方式释放病毒的繁殖病毒出芽l装配释放均在细胞质中同步进行，以出芽方式通过细胞膜，包膜同细胞膜.病毒的繁殖DNA病毒装配分步进行；RNA病毒壳体的形成与核酸的结合几乎同步进行；*二者均由细胞裂解释放*病毒的繁殖病毒的繁殖 多为受体介导，温度为3538时，在宿主细胞水解酶和热裂解酶作用下，在细胞质内完成。有四种情况：病毒的繁殖1)经溶酶体酶的作用脱壳：如包膜病毒和 内吞进入的病毒；2)病毒自己合成脱壳酶脱壳：如痘苗病毒；3)对蛋白酶敏感脱壳：壳体变形破损的病毒；4)个别病毒不完全脱壳：如呼吸孤病毒；利用宿主的RNA聚合酶合成病毒mRNA，再在细胞质中进行转译并合成蛋白质。病毒的繁殖 病毒基因组早期基因的表达：病毒基因组的复制：病毒基因组晚期基因的表达：1、早期基因转录的产物：早期mRNA;早期蛋白：参与病毒核酸复制的蛋白；参与改变或抑制宿主细胞大分子合成的蛋白 病毒的繁殖病毒合成mRNA的六种途径病毒的繁殖转录产物：晚期mRNA;翻译产物：晚期蛋白；（病毒的结构蛋白）病毒的繁殖病毒的繁殖病毒的繁殖病毒的繁殖侵入复制装配动物病毒对感染细胞的作用动物病毒对感染细胞的作用正常细胞转化成肿瘤细胞潜伏感染正常细胞转化成肿瘤细胞裂解感染持续感染潜伏感染病毒的繁殖