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1、chap 3 病毒和亚病毒1 病毒（Virus）2 亚病毒(subvirus),病毒发现的历史Ivnowsky(1892):TMVBeijerinck(1898)：filterable virusLoeffler（1898）口蹄疫病毒Towort（1915）噬菌体,非细胞生物：-真病毒-亚病毒：类病毒、拟病毒、朊病毒,1.病毒（真病毒）病毒 病毒是一类核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微非细胞生物，本质是一种只含DNA或RNA的遗传因子，能以感染态和非感染态两种状态存在。,病毒的分类：寄主：动物病毒、植物病毒、噬菌体遗传物质：DNA病毒、RNA病毒、形态：杆状(螺旋状）、多面体、复合型,病毒
2、的特征 1.形态极其微小 2.无细胞构造的分子生物 3.只含一种核酸4.高度的寄生性5.通过装配方式进行繁殖6.离体可保持长期的侵染活性7.对抗生素通常不敏感8.有些能够整合到寄主的基因组中,病毒与人类：1）病毒对人类健康的危害2）对人类生活的影响2）病毒作为分子生物学研究的工具：-DNA是遗传物质的证明（噬菌体感染实验）-遗传物质转移的载体-蛋白质工程（噬菌体展示技术),建议读物：,H5N1型禽流感病毒（蓝色）正攻击红色细胞,疯牛病,HIV,病毒的计量 单位：nm病毒的基因组：Q：3个基因,一、形态构造与化学成分（一、大小）,（二）病毒粒子结构与组成,壳粒：构成病毒外壳的形态亚单位。,病毒粒
3、子,核心：由DNA或RNA构成,核衣壳（基本 构造）,衣壳：由许多衣壳粒蛋白构成,包膜（非基本构造）：由类脂和糖蛋白构成,有的带有刺突,流感病毒刺突 血凝素蛋白：与宿主唾液酸结合 神经氨醇酶：帮助病毒进入宿主,病毒的群体形态 1、包涵体（病毒）：昆虫病毒在宿主细胞内聚集而成的晶体结构。,2、噬菌斑 3、空斑,4、枯斑（组织坏死）,蚀（噬）斑测定（plaque assay）：（病毒感染性作为病毒数目测定的依据）在生长的宿主表面，铺上细菌或动物病毒，在单层细胞上形成的蚀（噬）斑，可以认为由单个病毒增殖产生的。由此，可以通过蚀（噬）斑形成单位(pfu)来计算单位体积样品中病毒的数量。,（三）病毒核酸
4、（基因组）,dsDNA/ssDNA dsRNA/ssRNA 线状/环状，闭环/缺口环 单分子/双分子/三分子/多分子,HBV（人乙肝病毒）的缺口环,多分子基因组（流感病毒）,（四）噬菌体形态1、噬菌体的模式结构：T偶数噬菌体,头部：颈部：尾部：尾鞘、尾管、基板、刺突、尾丝、,噬菌体形态,二、病毒的繁殖方式（一）噬菌体烈性噬菌体 感染后短时间内能连续完成繁殖过程而使宿主细胞裂解的噬菌体。温和噬菌体 感染后其基因组整合到宿主的基因组上，并随宿主基因组的复制而同步，而不引起宿主细胞的裂解的噬菌体。,繁殖过程（烈性噬菌体）：,1）吸附：尾丝与宿主表面特异受体结合2）侵入：溶菌酶水解肽聚糖，核酸进入宿
5、主细胞。3）增殖：控制细胞代谢系统，合成噬菌体 的各种“部件”。,增殖过程的3阶段：,1）早期转录-翻译：2）次早期转录-翻译3）晚期转录-翻译,4）成熟：自装配过程。5）释放：多种酶类作用，促进细胞裂解，释放子代噬菌体。,噬菌体的测定(效价的测定)效价:生物制品活性（数量）高低的标志，通常采用生物学方法测定。噬菌体效价：又称噬菌斑形成单位（pfu）数,指每毫升试样中含有侵染性噬菌体的粒子数。,双层平板法,技术要点：1.双层琼脂,2.半固体琼脂 3.高浓度宿主细胞,4.倒上皿温度,双层平板法测定效价的优点1）弥补平板不平2）噬菌斑位于同个平面，较清晰3）上层为半固体培养基，有利噬菌体 扩散,一
6、步生长曲线（Debruck，1939）定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线，用于反映各种噬菌体潜伏期、裂解期和裂解量的特征曲线。,1、用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞；2、数分钟后，加入抗噬菌体的抗血清（中和未吸附的噬菌体）；3、将上述混合物用培养物大量稀释，终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感染其它细胞；4、保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价（对噬菌体含量进行计数）；5、以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘 制出病毒特征性的繁殖曲线；,实验步骤问题：1）在一个培养系统中，如何测定噬菌体数量？2）请设想不断的定时测定，群体数量的变化过程？,裂解期：平稳期：效价最高期裂解量：
7、每个受染细胞产生的噬菌体的总数。（平稳期pfu/受染细胞？）,潜伏期：(侵入到装配):隐悔期；胞内累积期,温和噬菌体溶原性（溶原现象）:温和噬菌体侵入宿主后并不引起宿主细胞裂解的现象称之。溶原菌：受温和噬菌体感染的宿主称之为溶原菌。前噬菌体：整合在宿主基因组上的温和噬菌体的核酸。,溶源原因-合成阻遏蛋白，阻遏噬菌体mRNA合成-关闭某些噬菌体蛋白基因(晚期蛋白）的表达-整合酶的合成,噬菌体整合过程,温和噬菌体的自发或诱发裂解 UV、X射线和氮芥子气能干扰或破坏阻遏蛋白的作用，从而使噬菌体失去溶源控制，进入裂解过程。,噬菌体感染结果,温和噬菌体存在状态-游离态-整合态-营养态,温和噬菌体的检查,
8、(二)植物病毒和动物病毒植物病毒的特点-病毒粒子形态螺旋对称-通过昆虫、伤口等传播途径进入宿主细胞-核酸主要为SSRNA-引起花叶、黄化、从枝、枯斑等症状,植物病毒形态,+SSRNA：RNA的碱基序列与病毒的mRNA序列相同，可以直接用于指导蛋白质的合成。（但逆转录病毒则需逆转录为DNA才能合成蛋白质。）,-SSRNA：RNA的碱基序列与病毒的mRNA序列互补，需要合成+mRNA，才能合成相应的蛋白质。,植物病毒的装配,动物病毒与人类疾病,核酸类型,动物病毒的增殖（吸附）侵入脱壳增殖释放,一些病毒宿主的表面受体：腺病毒 CAR蛋白HIV T-辅助细胞上的CD4流感病毒A型 含唾液酸的糖蛋白狂犬
9、病毒 神经元上乙酰胆碱,病毒粒子的感染与释放（流感病毒：-RNA）,以出芽方式释放包膜蛋白插入膜中，细胞膜出芽方式释放病毒粒子。,感染结果,HIV病毒,AIDS发展过程,疫苗,昆虫病毒包涵体：包裹着病毒粒子、光学显微镜 可见的碱溶性结晶蛋白质。,类型-核型多角体病毒（NPV）-质型多角体病毒（CPV）-颗粒体病毒（GV）,.2 亚病毒,凡在核酸和蛋白质两种成分中,只含其中之一 的分子病原体,称为亚病毒。1、类病毒(viroid)只含RNA一种成分，专性寄生在活细胞内的分子病原体。,裸露环状的ssRNA 分子量很小，约 由246-375核苷酸组成 寄生多种植物。,建议读物：,2、拟病毒(virusoid)类类病毒(病毒卫星),包裹在真病毒颗粒 中有缺陷的类病毒。-仅含裸露的RNA-分子量很小，约由300-400个核苷酸组成-复制需要真病毒的协助-寄生于多种动植物。,3、朊病毒（Prion）一类不含核酸的传染性蛋白质因子，能引起宿主体内现成的同类蛋白质分子发生与其相似的构象变化，从而使宿主致病。来源：PrP(正常朊蛋白）PrPsc(构象朊病毒)PrPsc使PrP（构象）PrPsc(构象朊病毒),Prion产生机制：,与真病毒区别 呈淀粉样颗粒状 无免疫原性 无核酸成分 由宿主内的基因编码 抗逆性强,(CJD病人的朊病毒）,建议读物：,
