病毒的遺傳與變異

病毒的遺傳與變異第1頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月ConceptionsGenetics遺傳:Aftervirusreplicates,thecharactersontheprogenyvirusaresimilarwiththepreviousgeneration.Variation變異:

Aftervirusreplicates,thecharactersontheprogenyvirusaredifferentwiththepreviousgeneration.第2頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月一、Variation

mechanism

病毒變異的機(jī)制Heritablevariation遺傳型變異因病毒遺傳物質(zhì)核酸發(fā)生了改變，導(dǎo)致其變異后的性狀可遺傳給子代病毒。Non-Heritablevariation非遺傳型變異又稱基因產(chǎn)物的相互作用，因病毒核酸并未發(fā)生改變，所以此變異一般不能遺傳。第3頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）Heritablevariation遺傳型變異Virulencechanges※Conditionallethalmutant

條件致死突變株

eg.

temperaturesensitive(ts)mutant※Host-rangemutant(hr)

宿主范圍突變株Drug-resistantmutant耐藥突變株1、GeneMutation基因突變第4頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Recombination

兩個(gè)病毒基因組間核酸序列交換、組合Reassortment(segmentedgenomes)RNAviruses:influenzavirus

分節(jié)段的RNA病毒基因組之間，通過基因片段交換使子代基因組發(fā)生突變病毒基因組與細(xì)胞基因組之間的重組2、Recombination/Reassortment

重組與重配

3、integration整合第5頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）Non-Heritablevariation

非遺傳型變異Interactions：whentwogeneticallydistinctvirusesinfectacell.

4differentphenomenacanensue繼發(fā)（1）Phenotypicmixingortranscapsidation

表型混合與核殼轉(zhuǎn)移（2）genotypemixing基因型混合（3）enhancement增強(qiáng)（4）complementation互補(bǔ)第6頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)Phenotypicmixing表型混合ThegenomeofvirusAcanbecoatedwiththesurfaceproteinofvirustypeB

兩株病毒共同感染同一細(xì)胞時(shí)，一種病毒復(fù)制的核酸被另一病毒所編碼的蛋白質(zhì)衣殼或包膜包裹，不是遺傳物質(zhì)的交換，而是基因產(chǎn)物的交換transcapsidation核殼轉(zhuǎn)移：

無包膜病毒發(fā)生的表型混合

第7頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)genotypemixing基因型混合GenomeA+genomeB→samecapsid衣殼CapsidA+capsidB→sameenvelope包膜實(shí)質(zhì)：核酸未重組合，沒有遺傳性(3)enhancement增強(qiáng)兩病毒混合培養(yǎng)，一病毒能增強(qiáng)另一病毒的產(chǎn)量第8頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)complementation互補(bǔ)第9頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月ClassificationofViruses

病毒的分類第10頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月國際病毒分類委員會(huì)ICTVBy2001--66families科,9subfamilies亞科--244genera屬Forhumansandanimals--24families,--DNA:7;RNA:17forhumans第11頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月basisofclassification

病毒分類依據(jù)Virionstructureandproteries病毒結(jié)構(gòu)與性質(zhì)Virionmorphologyandsize病毒大小和形態(tài)Symmetryofnucleocapsids核衣殼對(duì)稱性Envelope有無包膜Physicochemicalproperties理化特性Antigenicproperties抗原性Biologicproperties生物學(xué)特性第12頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第14頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

Viroids(類病毒)Viroidsaresmall(250-400nt,Nucleotide),RNAmoleculeswitharod-likesecondarystructure，whichpossessnocapsidorenvelope，whichareassociatedwithcertainplantdiseases.很小(250-400nt),桿狀RNA分子，有二級(jí)結(jié)構(gòu)無衣殼或包膜在核內(nèi)增殖，嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生多與植物疾病相關(guān)第15頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月satellites衛(wèi)星病毒/Virosid擬病毒特點(diǎn)：1是RNA病毒，500-2000bp2復(fù)制需要輔助病毒

3與輔助病毒基因無同源性

4所致疾病與輔助病毒無關(guān)有兩類：一類可編碼自身衣殼蛋白另一類為衛(wèi)星病毒RNA分子第16頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Prions朊粒

consistofasingletypeofproteinmoleculewithnonucleicacidcomponent.TheseagentsareassociatedwithdiseasessuchasCreutzfeldt-Jakobdisease克雅?。▉喖毙院＞d狀腦?。﹊nhumans,scrapie癢病insheep&bovinespongiformencephalopathy(BSE)牛海綿狀腦病incattle.第17頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Chapter19ViralInfectionandImmunity

病毒的感染與免疫第18頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月※ThischapterwillfocusonConceptionsHorizontalandVerticaltransmission水平傳播及垂直傳播,inapparentandapparentinfection隱性感染及顯性感染,Persistentviralinfection持續(xù)性病毒感染，Latentinfection潛伏性感染,Chronicinfection慢性感染,Slowvirusinfection慢發(fā)病毒感染,Inclusionbody包涵體QuestionsDescribethetypesandroutesofviralinfection.Whatisinterferon干擾素?Listthebioactivitiesofit?第19頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Section1ViralInfection病毒的感染Viralinfection:

theprocessofvirusenteringandmultiplyinginthehumanoranimalbody.

病毒侵入人及動(dòng)物機(jī)體并在其中增殖的過程Viralpathogenesis:theinteractionbetweenviral&hostfactorsthatleadstodisease.第20頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月a.Aparticulardiseasemaybecausedbyseveralviruses

thathaveacommontissuetropism取向(preference選擇).e.g.,HAV,HBV,HCV,HDV,HEV,etchepatitis.b.Aparticularvirusmaycauseseveraldifferentdiseases

ornoobservable引人注意的symptoms.

e.g.,HSV單純皰疹病毒-1pharyngitis咽炎,

herpeslabialis唇皰疹，genitalherpes生殖道皰疹,

encephalitis腦炎,keratoconjunctivitis角膜結(jié)膜炎.Thecharacteristicofviralinfection第21頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Respiratorytract痰、唾液、飛沫、氣溶膠Alimentarytract飲水、食物Skin動(dòng)物咬傷、昆蟲叮咬Blood輸血、注射、針刺、器官移植Genitaltract性交Urinarytract洗浴placenta,birthcanal孕期、分娩I.tractofviralinfection感染途徑第22頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月II.Modesofviraltransmission

傳播方式※Horizontaltransmission水平傳播:

directhost-to-hosttransmissionofviruses.

人與人不同個(gè)體間的傳播

※Verticaltransmission垂直傳播:

thetransmissionofvirusesfromparenttotheyoungviaplacenta,birthcanal.

親代通過胎盤或產(chǎn)道傳給子代第23頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Localinfection→SystemicinfectionDirectcontact：細(xì)胞→細(xì)胞blood：侵入部位→血液neuralsystem：感染部位神經(jīng)元III.Routesoftransmission播散方式第24頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月※Unapparentinfection

隱性感染(subclinicalinfection):Virusmultiplyinthehostcellswithoutcausingclinical

symptomsorcausingmildsymptoms.

Significance:importantsourceofinfection;重要傳染源

acquireimmunity;獲得免疫力

misdiagnoseorfailtodiagnose;易誤診和漏診IV、※Typesofinfection感染類型第25頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Virusesmultiplyinhostcellsandcauseclinicalsymptoms.

Acuteinfection急性病毒感染:

shortincubation,suddenonset,andshortdurationofdisease(severaldaystoweeks);e.g.,commoncold,influenza,hepatitisA.Persistentviralinfection持續(xù)性病毒感染:

virusespersistinthehostforlongtimeperiod,severalmonthsor

yearsordecades，sometimesforthewholelife.

※

Apparentinfection

顯性感染第26頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月Latentinfection:Virusespersistinthehostinahidingformandthereisnoproductionofinfectiousviruses.Undersomeconditions,thelatentvirusesareactivatedandmultiplytoproduceclinicalsymptoms.E.g.HSV-1Chronicinfection:Afteracuteinfection,virusesarenoteliminatedandthereisintermittent間歇的multiplicationandshedding排出ofviruses.Viruscanbecontinuouslydetected;oftenmild,ornoclinicalsymptoms.E.g.HBVcausechronichepatitisB.Slowvirusinfection/delayinfection:possessaprolongedincubationperiodlastingmonthsoryearsafterviralinfection,duringwhichnoclinicalsymptomsappearbuttheinfectiousvirusesmaymultiply,thenchronicand

progressivediseasesappearandeventuallydevelopintofatalinfections.E.g.,Measlesvirus

SSPE(acuteinfectionwithrarelatecomplication)Persistentinfection:includes第27頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

herpeslabialis唇皰疹byreactivatedHSVHSV-1establisheslatentinfectionandcanrecur重現(xiàn)fromthetrigeminalganglia.三叉神經(jīng)節(jié)第28頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月A、Directvirus-hostcellinteraction對(duì)宿主細(xì)胞直接作用Cytocidalinfection溶細(xì)胞型感染Steadystateinfection穩(wěn)定狀態(tài)感染Cellapoptosis細(xì)胞凋亡e.g.,HSVViralgenesintegrateintocellularchromosome整合

e.g.,EBV,HIV.Cellhyperplasia增生andcelltransformation轉(zhuǎn)化Inclusionbody形成包涵體B、Virus-inducedimmunopathology免疫病理作用HumoralimmuneeffectCellimmuneeffectVirusesdestroyimmunesysteme.g.,HIVdestroyCD4+TCSelf-immunediseaseV、Mechanismsforviralinfection:

病毒感染機(jī)制

第29頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、Cytocidalinfection溶細(xì)胞型感染

viralreplicationcausecelldeath;nakedvirusinfection;

e.g.poliovirus脊髓灰質(zhì)炎病毒,adenovirus.Mechanism:blocksynthesisofcellularmacromolecules；produceandaccumulatetoxicviralproteins；destroyorganelles.e.g.lysosomepermeability↑溶酶體膜通透性

→cellautolyze細(xì)胞自溶；A.Directinteractionbetweenvirusesandhost:Hostcelllysis第30頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、Steadystateinfection穩(wěn)定狀態(tài)感染

envelopedvirusesinfection;littledestructionofcells.Alterationof

hostcellmembrane.3、Apoptosis細(xì)胞凋亡

cellprogrammeddeath

4、Integrationinfection整合Integration:ViralDNAintegrates

intocellularchromosomeBudding第31頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月5、Cellhyperplasia增生andcelltransformation轉(zhuǎn)化Cellhyperplasia增生:

病毒不僅不抑制宿主細(xì)胞DNA合成反而促進(jìn)celltransformation轉(zhuǎn)化：

病毒感染后使宿主細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化6、※Inclusionbody包涵體Theroundorovalstructuresinthecytoplasmornucleus,

orboth,acidophilicorbasophilicwhichcanbeobserved

insomeinfectedcellsunderlightmicroscope.Significance：laboratorydiagnosis：.E.g.,Negribodyforrabiesvirus第32頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月NegribodyofrabiesvirusininfectedneuronH&E-stainedtissue(intra-cytoplasmic)第33頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月HumoralimmunopathologyNewAgs

Ag-Ab

complementAg-AbcomplexdepositCell-mediatedimmunopathology

NewAgsinducecytotoxiceffect.Virus-inducedimmunosuppression

(e.g.,HIV,measlesvirus,rubellavirus風(fēng)疹病毒)autoimmuneresponse：againsttoself-cell.B.Virus-inducedimmunopathology第34頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

host-encodedproteinswhichcaninhibitviralreplication.Itcanbeproducedbymacrophages、lymphocyte、somaticcell.

Forhuman:αproducedbyl