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1、第22章 病毒的复制,病毒增殖（multiplication）只在活细胞内进行，以病毒基因为模板，在酶作用下，分别合成其基因及蛋白质，再组装成完整的病毒颗粒，这种方式称复制。一个完整的复制周期包括吸附、穿入与脱壳、生物合成、组装与释放等步骤。,吸附和侵入,脱壳,生物合成,装配和释放,在病毒感染细胞之后的一个短时间内，病毒完全消失，甚至在细胞内也找不到传染性的病毒颗粒，直至感染数小时后子代病毒出现为止，这阶段称为隐蔽期，一般持续212h。,第1节 吸附、穿入与脱壳,一、吸附 吸附(adsorption)敏感的宿主细胞是病毒复制的第一步。这过程包含静电吸附及特异性受体吸附两阶段。1.静电吸附 细胞
2、及病毒颗粒表面都带负电荷，Ca2+、Mg2+等阳离子能降低负电荷，促进静电吸附。静电吸附是可逆的，非特异的。,吸附(adsorption),影响因素：噬菌体数量；阳离子；辅助因子；温度。,吸附和侵入,2.特异性受体吸附,是决定感染成功与否的关键环节。需要病毒表面特异性的吸附蛋白（Virus attachment Protein，VAP）与细胞表面受体（也称为病毒受体，virus receptor）相互作用。大多数噬菌体的病毒受体为细菌细胞壁上的磷壁酸、脂多糖分子以及糖蛋白复合物，有的则位于菌毛、鞭毛或荚膜上。大部分动物病毒的病毒受体为镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的糖蛋白，也有的是糖脂或唾液酸寡糖
3、苷。在0-37内温度越高病毒吸附效率也越高，整个过程可在几分钟到几十分钟的时间内完成。,噬菌体T4吸附在大肠杆菌细胞壁上注入DNA,某些病毒能凝集红细胞，称为病毒的血凝作用(haemagglutination，HA)，其本质也是病毒与细胞受体的结合。研究最充分的有流感病毒，该病毒表面有两种纤突，一种为血凝素(H)，能与红细胞表面的唾液酸受体结合;另一种为神经氨酸酶(N)，是受体破坏酶，使病毒从吸附的红细胞解脱。,病毒的特异抗体可抑制其血凝作用，称为血凝抑制作用(haemagg1utination-inhibition，HI)。将HA与HI二者结合可用于病毒的快速检测。,二、穿入与脱壳,最早了解
4、的是某些噬菌体的穿入与脱壳，它们依靠尾端的溶菌酶在细菌细胞壁开一小孔，尾鞘收缩，尾髓刺入，注入头部的核酸，衣壳则留在细胞外。动物病毒穿入宿主细胞并脱壳的过程有所不同，可发生在胞浆膜、内吞小体及核膜。,1.在胞浆膜穿入并脱壳,有囊膜病毒侵入过程中病毒囊膜与细胞膜融合。核衣壳逸出，进入胞浆。NDV等副粘病毒属于此类型。,HIV,2.注射式侵入，在细胞外脱壳,一般为有尾噬菌体的侵入方式。通过尾部收缩将衣壳内的DNA基因组注入宿主细胞内。,流感病毒脱壳（寄主内）,3.在内吞小体脱壳,4.在核膜脱壳,第2节 生物合成,部位：一般DNA病毒在胞核中复制，RNA病毒在胞浆中复制。,病毒核酸和蛋白质复制的几个
5、阶段：mRNA的转录 mRNA的译制 合成DNA或RNA聚合酶和一些早期蛋白 病毒核酸的复制 mRNA的再度转录 mRNA的再度译制 合成晚期蛋白，包括：结构蛋白和一些调控蛋白,第3节 生物合成的各种途径,各种病毒的生物合成过程各异，目前病毒的转录和复制方式归纳为7个基本类型：,第一类：双链DNA病毒,如痘、乳多空、腺、疱疹、虹彩等病毒。这些病毒的DNA按照模板方式进行，呈半保留型：（1）DNA双链氢键断开；（2）两条单链通过互补方式，各自形成一条新链。,第二类：单链DNA病毒,如细小病毒等。病毒脱壳后首先形成双股DNA（DNA），称为复制型，以此为模板进行半保留型复制。DNA的复制在细胞核内
6、，依赖于细胞的酶；mRNA的转录和蛋白质的合成与双股DNA相似。,第三类：双链RNA病毒,如呼肠孤病毒、双RNA病毒等。病毒脱壳后首先不对称的转录出+RNA，+RNA既能作为mRNA，又能作为模板合成子代双链RNA。,第四类：单股正链RNA病毒,如小RNA、披膜、嵌杯、冠状病毒等。母代的RNA可直接作为mRNA，又能作为模板合成RNA；RNA反过来可复制子代+RNA。,第五类：单股负链RNA病毒,如正粘、副粘、嵌沙、弹状、布尼病毒等。母代的RNA合成RNA，RNA可作为mRNA，又可作为模板合成子代的RNA；,第六类：反转录病毒,为单股正链RNA。（1）以病毒RNA为模板，反转录生成DNA中间
7、体；（2）双链DNA整合于细胞基因组DNA中；（3）子代RNA由整合的病毒RNA转录而来；（4）母代和子代RNA都呈现mRNA活性。,第七类：双链环状DNA病毒,如嗜肝DNA病毒等。该类病毒核酸为双链、环状，其中含有部分单链区,单链区长度不等，短链为正链，长度在整个基因组长度的50100%之间。（1）首先经补链作用成为共价闭合的双链DNA；（2）在核内转录出RNA；（3）其中有前基因组RNA作为复制的模板，经反转录合成DNA链，RNA随之被Rnase H降解；（4）再以DNA为模板合成DNA。,第4节 装配（assembly）与释放1.装配,2.释放,狂犬病病毒子破膜而出或被外排（出芽）,绝大多数无包膜病毒释放时被感染的细胞崩解，释放出病毒颗粒，宿主细胞膜破坏，细胞迅即死亡。,绝大多数有包膜病毒通过细胞内的内质网、空泡，或包上细胞核膜或细胞膜以出芽方式释放而成为成熟病毒，在一段时间内逐个释出，对细胞膜破坏轻，宿主细胞死亡慢。,
