01-第4章病毒的生物学性状

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,Department of Microbiology, Guangzhou Medical College,Medical Microbiology,Department of Microbiology, GMC,杨翀,gd_yc1008,第,4,章 病毒的生物学性状,Biology Properties of Viruses,杨翀,gd_yc1008,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,3000BC,，,埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症,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？,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,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,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,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,）,（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,葡萄球菌,(1000nm,）,牛痘病毒,300,250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次体,450nm,衣,原体,390nm,A,、,大肠杆菌噬菌体,( 65,95nm ),B,、,腺病毒,(70,nm ),C,、,脊髓灰质炎病毒,(30,nm ),D,、,乙脑病毒,( 40,nm ),E,、,蛋白分子,(10,nm,),F,、,流感病毒,( 100,nm ),G,、,烟草花叶病毒,病毒的形态,球形,砖形,杆状,子弹状,蝌蚪形,砖形,（痘病毒）,子弹形,（狂犬病病毒）,蝌蚪形,（噬菌体）,杆状,（,烟草花叶病毒,）,（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,（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,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,(-),ssDNA,dsRNA,(+),ssRNA,(-),ssRNA,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,对称结构,20,面体立体对称,螺旋对称,复合对称,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,第二节 病毒的增殖,复制周期,replication cycle,吸附,穿入,脱壳,生物合成,装配成熟与释放,病毒复制周期,吸附,adsorption,病毒复制周期,穿入,penetration,脱壳,uncoating,融合,胞饮,直接穿入,病毒复制周期,生物合成,病毒核酸复制,病毒蛋白合成,类型,ds,DNA,ss,DNA,ds,RNA (+),ss,RNA (-),ss,RNA,逆转录病毒,双链,DNA,病毒的复制周期,Viral genome,Transcription,Early mRNA,Translation,Early proteins (enzymes),Semi-,conservative,transcription,Transcription,Late mRNA,Translation,Late proteins,(structural proteins),Assembly,Release,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,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）,逆转录病毒的合成,RNA,逆转录酶,互补,DNA,RNA:DNA,双股,DNA,整合宿主细胞,DNA,RNA,(+),ssRNA,病毒的复制周期,(+),ssRNA,genome,(-),ssRNA,Replication,Translation,RNA polymerase,Structural protein,Viral,protein,Release,Assembly,Cleavage,Examples,Poliovirus,HAV,(-),ssRNA,病毒的复制周期,(-),ssRNA,(+),ssRNA,Translation,Transcription,Structure protein,RNA,Polymerase,Parainfluenza,virus,逆转录病毒的复制周期,单正链,RNA,双体结构,逆转录酶,逆转录病毒的复制周期,逆转录病毒的复制周期,逆转录病毒的复制周期,病毒复制周期,装配与释放,assembly and release,复制周期,replication cycle,病毒的增殖周期,吸附,穿入,脱壳,生物合成,组装与释放,与病毒增殖有关的异常现象,顿挫感染,abortive infection,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,defective virus,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,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,（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,（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-lethal mutant,）,温度敏感突变株,（,temperature sensitive,mutant,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,（,defective inhibition mutant,，,DIM,）,宿主范围突变株,（,host range mutant,hr,突变株）,耐药突变株,（,drug-resistant mutant,）,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：,N,0,H,0,+,N,1,H,1,N,0,H,1,活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）,灭活病毒 之间（多重复活）,活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）,A,3,株（流行株）,新,A,3,抗原,鸡胚中增殖不良,A,1,株（非流行株）,旧,A,1,抗原,鸡胚中生长良好,鸡胚中共同培养,重组体（理想疫苗）,有,A,3,抗原,鸡胚中生长良好,UV,灭活,3.,基因整合（,gene integration,）,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,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。,+,+,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,例如：表型混合和核壳转移,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,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,物理因素,温度,病毒耐冷不耐热,pH,pH 59,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,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),0.01-0.3,0.5-3.0,0.2-3.0,0.2-0.5,0.3-0.5,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 / R,D,十,R,D,十,R,D,十,R,D,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,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,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,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，痘苗病毒，猴痘病毒，传染性软疣病毒,痘病毒科,细,小,B19,病毒，腺病毒伴随病毒,小DNA病毒科,乙型肝炎病毒,嗜肝病毒科,成 员,病毒科名,RNA,病毒科分类及重要病毒,病毒科名,成员,副粘病毒科,副流感病毒，仙台病毒，麻疹病毒，腮腺炎病毒，呼吸道合胞病毒，偏肺病毒,正粘病毒科,流感病毒,A,B,C,型,逆转录病毒科,HIV, HTLV,小,RNA,病毒科,Poliovirus,ECHOV,Coxsackievirus,冠状病毒科,冠状病毒,沙粒病毒科,沙粒热病毒，塔卡里病毒群（鸠宁和马秋波病毒），淋巴细胞型脉络丛脑膜炎病毒,弹状病毒科,狂犬病病毒，水疱口炎病毒,纤丝病毒科,埃博拉病毒，马堡病毒,类病毒：,为植物病毒，仅由,250400,个核苷酸组成，为单链杆状,RNA,，,有二级结构，无包膜或衣壳，不含蛋白质。,卫星病毒：,与植物病害有关，分为两大类，一类为自身衣壳蛋白，另一类为,RNA,分子,（,曾,被,称为拟病毒,），需利用辅助病毒的蛋白衣壳。其特点为由,5002000,个核苷酸构成的单链,RNA,。,朊粒：,见单独章节,亚病毒,:,一类比病毒,还小、,结构更简单的微生物,亚病毒,类病毒：,只有单股,RNA,，无蛋白质衣壳,主要引起植物疾病,朊粒,只含具有感染性的蛋白质,（分子量,3.010,4,）,与老年性痴呆、多发性硬化症、脑组织海绵状淀粉样变（疯牛病）等有关,小 结,病毒的概念,病毒的结构与化学组成,病毒的复制,病毒的遗传变异,理化因素对病毒的影响,病毒的分类,