病毒 (3)精品課件

1、關于病毒 (3)第一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月非細胞生物，區(qū)別及特征： 1、形體極其微小，可濾過，電鏡可見；2、無細胞結(jié)構(gòu)，分子生物，由核酸和蛋白組成，且一種病毒僅含一種類型核酸；3、專性活細胞內(nèi)寄生，有宿主專一性，無獨立代謝酶系，依賴宿主復制自身；4、具感染性5、細胞外以大分子狀態(tài)存在，6、對抗生素不敏感，對干擾素敏感。第二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 真病毒非細胞生物 類病毒 亞病毒 擬病毒 朊病毒病毒定義：病毒是含一種核酸（DNA或RNA），專性活細胞內(nèi)寄生，只能依靠宿主的代謝系統(tǒng)完成核酸和蛋白質(zhì)合成，經(jīng)裝配后增殖，又能在細胞外以大分子狀態(tài)存在的非細胞微生物

2、。第三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)與化學組成一、病毒的大小與形態(tài) 大?。涸?0 200nm左右。 形態(tài)：球狀、桿狀、絲狀、蝌蚪狀等二、病毒結(jié)構(gòu)(一) 病毒的基本結(jié)構(gòu)毒粒：成熟的、結(jié)構(gòu)完整的、具有侵染能力的 病毒顆粒。 第四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 核心核酸核衣殼 衣殼衣殼粒 （蛋白質(zhì)） 包膜 （類脂或脂蛋白） 第五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、病毒粒子的對稱體制： 螺旋對稱（TMV）： 廿面體對稱（腺病毒）： 復合對稱（T4噬菌體）：第七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月

3、TMV： 病毒粒子全長 300nm ，直徑 15nm ，由 2 130 個殼粒組成 130 個螺旋。 第八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月腺病毒五鄰體：分布于頂角上六鄰體：分布于邊、面上廿面體：20個等邊三角形 20個面 12個頂角 30條邊第九張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月T4第十張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、病毒粒子的結(jié)構(gòu)類型 裸露螺旋毒粒 螺旋對稱 有包膜螺旋毒粒 裸露廿面體毒粒廿面體對稱 有包膜廿面體毒粒第十一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、病毒的化學組成1、病毒的核酸 （1）、核酸類型 DNA或RNA第十二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作

4、于2022年6月（2）、核酸的結(jié)構(gòu)特征 +鏈：病毒的ssRNA可以作為mRNA直接進行翻譯，則為鏈。 鏈：病毒ssRNA核苷酸序列與mRNA序列互補則，定為鏈。 雙意RNA： RNA部分為，部分為； 分段基因組：病毒的核酸由數(shù)段不同的核酸分子組成。（3）、功能 病毒遺傳物質(zhì)，可復制，會突變第十三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、病毒的蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)蛋白：成熟的、具有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質(zhì)。包括：殼體蛋白、表面蛋白和存在于毒粒中的酶。非結(jié)構(gòu)蛋白：由病毒的基因組編碼的、在病毒復制過程中產(chǎn)生的，并具有一定功能的蛋白質(zhì)。不存在于毒粒中。第十四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6

5、月（1）殼體蛋白：是構(gòu)成病毒殼體結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，由一條或多條肽鏈折疊形成的蛋白質(zhì)亞基；是構(gòu)成殼體的最小單位。 功能：構(gòu)成病毒殼體、保護核酸；賦予病毒表面抗原；使病毒感染具特異性。（2）包膜蛋白：構(gòu)成病毒包膜的蛋白。 包膜糖蛋白：吸附蛋白，介導病毒進入；主要抗原 內(nèi)膜蛋白：維持病毒結(jié)構(gòu)第十五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）毒粒酶：參與病毒感染、復制的酶參與病毒侵入、釋放的酶:T4噬菌體的溶菌酶； 流感病毒的神經(jīng)氨酸酶（NA） 血凝素（HA）參與病毒大分子合成的酶：逆轉(zhuǎn)錄酶第十六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月病毒蛋白質(zhì)的作用: 結(jié)構(gòu)功能：構(gòu)成外殼，保護病毒免受核酸酶及其它

6、因子破壞； 吸附：決定感染特異性； 參與病毒大分子合成： 破壞宿主細胞膜與細胞壁：第十七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、病毒的脂類 來源于細胞脂類化合物， 成分：磷脂、膽固醇 構(gòu)成病毒包膜的脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)。4、病毒的糖類 多存在于包膜中，第十八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 病毒的增殖一、病毒的復制過程五個階段：吸附、侵入、增殖、成熟、 釋放。第十九張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 （一）、吸附 吸附：是病毒表面蛋白與細胞受體特異性結(jié)合，使病毒附著于細胞表面，是啟動病毒感染的第一階段。 吸附蛋白：無包膜病

7、毒為核衣殼組成成分。 細胞受體：細胞正常生長代謝必需成分。 吸附過程：空間結(jié)構(gòu)互補 T4 尾絲脂多糖 狂犬病毒乙酰膽堿第二十一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）、侵入與脫殼 病毒的內(nèi)化過程。 T系偶數(shù)噬菌體使頭部DNA通過尾管注入至細胞中，外殼留在胞外。 動物病毒侵入的主要方式: 胞飲作用、融和、移位 植物病毒侵入的主要方式: 傷口、昆蟲 脫殼： 痘病毒：衣殼宿主降解 核心蛋白脫殼酶降解第二十二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）、大分子合成 包括DNA復制和蛋白質(zhì)合成。1. 核酸的復制與轉(zhuǎn)錄DNA動物病毒 （1） dsDNA： 復制：+ DNA 病毒編碼DNA聚合酶

8、 + DNA 轉(zhuǎn)錄： + DNA mRNA（2） +DNA： 復制： +DNA + DNA + DNA DNA +DAN mRNA第二十三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月RNA病毒（3） RNA： 轉(zhuǎn)錄：RNAmRNA 復制：RNA 依賴于RNA的RNA聚合酶 RNA RNA RNA（4） RNA（自帶轉(zhuǎn)錄酶） 轉(zhuǎn)錄： RNA mRNA 復制： RNA RNA RNA 第二十四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（5） + RNA（呼腸呼病毒）： 轉(zhuǎn)錄：核心中RNA 病毒攜帶轉(zhuǎn)錄酶 mRNA（RNA） 復制： RNA核心蛋白 前核心 前核心中RNA RNA RNA 特點：a、舊

9、RNA未被使用 b、子代RNA是RNA的模板 c、 子代RNA RNA第二十五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（6）RNA病毒（逆轉(zhuǎn)錄病毒） RNA 依賴RNADNA聚合酶 RNA/DNA雜合分子 RNA/DNA 逆轉(zhuǎn)錄酶（RNaseH） DNA DNA 逆轉(zhuǎn)錄酶（DNA聚合酶） DNA DNA環(huán)化并整合到宿主染色體上； 整合態(tài)DNA 宿主RNA聚合酶II RNA第二十六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2. 病毒蛋白質(zhì)的生物合成 雙鏈DNA噬菌體三階段轉(zhuǎn)錄：早期轉(zhuǎn)錄：發(fā)生在病毒DNA復制以前的轉(zhuǎn)錄。所轉(zhuǎn)錄的基因稱早期基因。編碼的蛋白稱早期蛋白。 參與病毒核酸復制早期蛋白功能

10、 調(diào)節(jié)病毒基因組表達 改變或抑制宿主細胞大分子 合成第二十七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 晚期轉(zhuǎn)錄：病毒核酸復制開始或復制后 進行的轉(zhuǎn)錄。晚期基因晚期蛋白：結(jié)構(gòu)蛋白時系性：病毒早期基因的表達 病毒基因組的復制 病毒晚期基因的表達第二十八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）、裝配：在病毒感染的細胞內(nèi)，新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分，以一定的方式結(jié)合，組裝成完整的病毒顆粒。（5）、釋放： 成熟的病毒顆粒以一定途徑釋放到細胞外，復制周期結(jié)束。 無包膜病毒 衣殼粒 前殼體 核酸 核衣殼 細胞裂解釋放 有包膜病毒 前殼體 核衣殼 包膜 出芽釋放第二十九張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022

11、年6月第三十張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 第三十一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、一步生長曲線將適度的病毒接種于高濃度敏感細胞培養(yǎng)物，以抗病毒血清處理細胞培養(yǎng)物，建立同步感染，以感染時間為橫坐標，病毒效價為縱坐標，繪制的病毒特征曲線，稱為一步生長曲線 (one-step growth curve) 。第三十二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一步生長曲線：潛伏期、裂解期和平穩(wěn)期第三十三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月潛伏期：將噬菌體核酸注入寄主細胞開始到第一個成熟的噬菌體粒子裝配前的這段時間稱為潛伏期 (latent period) 。 裂解期：宿

12、主迅速裂解、溶液中噬菌體粒子急劇增多的時期。平穩(wěn)期：感染后的宿主細胞全部裂解，溶液中噬菌體效價達到最高點的時期。裂解量：每個被感染的細菌釋放新的噬菌體的平均數(shù)。第三十四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、T4噬菌體的裂解周期第三十五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）、吸附 T4用尾絲吸附于E.coli細胞脂多糖上。第三十六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）、侵入、脫殼 T4噬菌體尾絲收縮，尾鞘推出，并插入細胞壁核細胞膜中，尾管中溶菌酶釋放，水解肽聚糖，形成孔洞。使頭部DNA通過尾管收縮注入至細胞中，外殼留在胞外。第三十七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022

13、年6月（3）、增殖早期轉(zhuǎn)錄：早期基因 多聚酶宿主RNA 早期基因 早期蛋白早期蛋白為更改蛋白。次早期轉(zhuǎn)錄：利用早期蛋白更改后的RNA聚合酶產(chǎn)生的次早期mRNA轉(zhuǎn)錄出多種蛋白質(zhì)。1.分解宿主DNA的DNA酶。2、5羥甲基胞嘧啶合成酶3.晚期mRNA聚合酶晚期轉(zhuǎn)錄： 子代病毒復制完成后進行的轉(zhuǎn)錄作用。新DNA 晚期mRNA聚合酶 mRNA 蛋白質(zhì)殼體蛋白、溶菌酶第三十八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月（4）、裝配（5）、釋放第三十九張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、烈性噬菌體與溫和噬菌體(一)、溫和噬菌體 凡侵入細胞后，與宿主細胞 DNA 同步復制，并隨著宿主細胞的生長繁殖

14、而傳下去，一般情況下不引起宿主細胞裂解的噬菌體，稱溫和性噬菌體。 第四十張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月整合在宿主細胞染色體 DNA 上的溫和噬菌體的基因組稱為原噬菌體 (prophage) 或前噬菌體。溫和噬菌體的特點： 1、其基因組可整合到宿主細胞染色體上； 2、隨宿主DNA的復制而同步復制； 3、隨宿主細胞分裂而傳遞到子代細胞中； 4、宿主細胞可正常生長、繁殖； 5、在一定情況下，整合在宿主染色體上的溫和噬菌體可以脫離宿主DNA而自主復制、裝配、釋放。溶源循環(huán)：1、2、3、4裂解循環(huán)：5第四十一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月溫和性噬菌體有能編碼合成一種稱為阻遏體蛋白

15、的基因 C 1 ，這種阻遏體能阻止噬菌體所有有關增殖基因的表達，從而使其不能進入營養(yǎng)狀態(tài)。如果阻遏體的活性水平減低，不足以維持溶原狀態(tài)，原噬菌體就可離開染色體進入增殖周期，并引起宿主細胞裂解，這種現(xiàn)象稱為溶源性細菌的自發(fā)裂解， 第四十二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)、溶源性細菌及其檢出（1）溶源性細菌 在染色體組上整合有溫和噬菌體并能進行正常生長繁殖的細菌，稱溶源性細菌，這種現(xiàn)象即為溶源性或溶源現(xiàn)象。 （2）特點 a、自發(fā)裂解：低頻10 -2 10 -5 b、誘導裂解：如：uv、環(huán)氧化物；高頻 c、免疫性：溶源菌不被同源噬菌體感染第四十三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年

16、6月 d、復愈：溶源菌在復制時少數(shù)個體可喪失原噬菌體而成為非溶源性細菌。 e、溶源轉(zhuǎn)變：少數(shù)溶源性細菌由于整合了溫和噬菌體基因組而產(chǎn)生除免疫性以外的新表型。如：白喉桿菌第四十四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、溫和噬菌體代表 E.coli 噬菌體 （1）、形態(tài) 長尾、尾鞘不能收縮 （2）、基因組 線狀、雙鏈DNA，長50kb，兩端有12個核苷酸互補 4、溶源性細菌的檢出 少量溶源菌與大量敏感指示菌混合培養(yǎng)，形成獨特的噬菌斑。第四十六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、非增殖性感染增殖性感染非增殖性感染(1) 流產(chǎn)感染(2)

17、 局限性感染(3) 潛伏感染第四十七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 病毒學研究的基本方法一、病毒的培養(yǎng)二、病毒的鑒定(一)噬菌斑在涂有大量敏感宿主細胞的固體培養(yǎng)基表面，接種相應的噬菌體稀釋液，經(jīng)過培育，在成片的細菌菌苔上出現(xiàn)分散的單個的透明斑。第四十八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月(二)飾斑和感染病灶飾斑：感染細胞溶解感染病灶：細胞增生(三)壞死斑(四)血凝現(xiàn)象及干擾現(xiàn)象(五)細胞病變效應1. 細胞融合現(xiàn)象2. 包含體第四十九張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月宿主細胞被病毒感染后，常在細胞內(nèi)形成一種光學顯微鏡下可見的，具有一定形態(tài)的小體稱為包含體 。如天花

18、病毒包涵體叫顧氏 (Guarnier) 小體，狂犬病毒包涵體叫內(nèi)基氏 (Negri) 小體，煙草花葉病毒包涵體被稱為 X 體。第五十張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、病毒定量的幾個概念病毒效價：單位體積病毒懸液的感染單位數(shù)目。第五十一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 亞病毒因子亞病毒 (subviruses)亞病毒因子的主要異同 名稱 組成成份 分子量 Da獨立感染性 類病毒 衛(wèi)星病毒衛(wèi)星 RNA(擬病毒) 朊病毒 RNA DNA或RNA蛋白質(zhì)RNA蛋白質(zhì) 約 10 5 約 10 5約 10 5 約 10 4+- -+ 第五十二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年

19、6月一、類病毒類病毒是一類能感染某些植物致病的單鏈閉合環(huán)狀的 RNA 分子。 特點：1、基因組小，含246375個核苷酸分子 ； 2、ssRNA 分子，環(huán)狀，無蛋白外殼 ；3、能自我復制；其 RNA 沒有 mRNA 活性，不編碼任何多肽；4、RNA 分子呈棒狀結(jié)構(gòu)，分子中央處有一段保守區(qū)；第五十三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月PSTD類病毒類病毒的結(jié)構(gòu)圖 第五十四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 二、衛(wèi)星病毒衛(wèi)星病毒是一類基因組缺損、需要依賴輔助病毒，基因才能復制和表達，完成增殖的亞病毒。輔助病毒：被衛(wèi)星病毒及衛(wèi)星 RNA“寄生”的真病毒。 SSDNA或RNA； 有衣殼蛋

20、白 復制時必須依賴輔助病毒提供的復制酶才能進行復制，能干擾輔助病毒復制 與輔助病毒基因組比較，它們之間沒有同源性。第五十五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月如：丁型肝炎病毒（HDV） 輔助病毒HBV提供包膜蛋白 大腸桿菌噬菌體 P4依賴輔助病毒P2提供殼體蛋白 第五十六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 三、衛(wèi)星 RNA （擬病毒）是一類寄生于輔助病毒體內(nèi)，與輔助病毒無同源性，必須依賴于輔助病毒才能復制的RNA分子片段。形態(tài)：SS線狀RNA，組織內(nèi)環(huán)狀，線狀第五十七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 單獨沒有侵染性，必需依賴于輔助病毒才能進行侵染和復制。（其復制需要輔助

21、病毒編碼的 RNA 依賴性 RNA 聚合酶 ） 其 RNA 不具有編碼能力，需要利用輔助病毒的外殼蛋白，并與輔助病毒基因組 RNA 一起包裹在同一病毒粒子內(nèi)。 衛(wèi)星RNA可干擾輔助病毒的復制。 衛(wèi)星RNA同輔助病毒基因組 RNA 比較，它們之間沒有序列同源性。第五十八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、朊病毒美國學者 S. B. Prusiner 因發(fā)現(xiàn)了羊瘙癢病致病因子朊病毒（ 1982 年），而獲得了 1997 年的諾貝爾生理和醫(yī)學獎。 朊病毒 (Virino) 亦稱蛋白侵染因子 (Prion, Proteinaceous infectious agents) ，是一類具有侵染性

22、，并能在宿主細胞內(nèi)復制的小分子無免疫性疏水的蛋白質(zhì)。 第五十九張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 許多致命的哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能退 化癥均與朊病毒有關 ，如：人的 庫魯病克雅氏癥 (Creutzfeldt-Jakob Disease, CJD ，一種早老年癡呆病 ) 、致死性家族失眠癥 (Fatal Familiar Insomnia, FFI) 動物的羊瘙癢病 (Scrapie) 、牛海綿狀腦病 (Bovine Spongiform Encephalopathy ， BSE 或稱瘋牛病 mad cow disease) 、貓海綿狀腦病 (Feline Spongifoem Enc

23、ephalopathy ， FSE) 等。 第六十張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月理化性質(zhì)（1）無免疫原性（2）對滅活病毒的理化因子有抗性：UV（3）對核酸變性劑有抗性：核酸酶（4）對蛋白質(zhì)變性劑敏感：SDS、苯酚（5）13630min不失活第六十一張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月正常的人體和動物體基因中有編碼 PrP 的基因，其表達產(chǎn)物用 PrP C表示，相對分子量為 3335kDa 。致病性朊病毒用 PrP SC 表示，它具有抗蛋白酶 K 水解的能力，可特異地出現(xiàn)在被感染的腦組織中，呈淀粉樣形式存在。 第六十二張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月正常細胞表達的 P

24、rP C與羊瘙癢病的 PrP SC為同分異構(gòu)體， PrP C與 PrP SC有相同的氨基酸序列， PrP C有 43% 的螺旋和 3% 的折疊，PrP SC約有 34% 的螺旋和 43% 的折疊。多個折疊使 PrP SC溶解度降低、對蛋白酶的抗性增加。 第六十三張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 PrP C 與 PrP SC的分子結(jié)構(gòu)模式圖 PrP C ：正常型蛋白 PrP SC ：致病型蛋白 第六十四張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十五張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 PrP SC是一種蛋白質(zhì)而且不含任何核酸，它在人或動物體內(nèi)又是如何進行復制，如何進行傳播的呢 ?第六十六張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 Prusiner 等提出了雜二聚機制假說: PrP SC單分子為感染物， PrP C單體分子改變構(gòu)象，形成 PrP SC單體分子，中間經(jīng)過 PrP C - PrP SC雜二聚物。未知蛋白（ protein X ）可能調(diào)整 PrP C轉(zhuǎn)化或維持 PrP SC形態(tài)的作用二聚物解離又釋放新的 PrP SC ，因此不斷“復制”下去 。第六十七張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月朊蛋白的構(gòu)型轉(zhuǎn)換 第六十八張，PPT共七十八頁，創(chuàng)作于2022年6月