病毒学virology名师编辑PPT课件.ppt

病 毒 学virologyn3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。病毒virusn微小，可通过除菌滤器，微小，可通过除菌滤器，n电子显微镜下观察电子显微镜下观察:结构简单，无完整的结构简单，无完整的细胞结构细胞结构病毒引起疾病的特点n传播性n病死率n持续感染n肿瘤的形成关系第23章 病毒的基本性状第一节 病毒的大小与形态 (Size and Shape)病毒体（病毒体（virion）n完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性。构，并有感染性。测量单位为测量单位为纳米纳米（nm,1/1000 m）150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm）葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体450nm衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)B、腺病毒、腺病毒 (70nm)C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)D、乙脑病毒、乙脑病毒 (40nm)E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)F、流感病毒、流感病毒 (100nm)G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒病毒的结构和组成病毒的结构和组成病毒体结构模式图病毒体结构模式图The viral nucleic acid genome,In the center of the virion,Function:Control the viral heredity and variation,responsible for the infectivityThe genome of a virus can be either DNA or RNA Viral core（病毒的核心）（病毒的核心）Viral Capsid(病毒的衣壳）病毒的衣壳）nThe protein shell,or coat,that encloses the nucleic acid genome.Functions:a.Protect the viral nucleic acid.b.Participate in the viral infection.c.Share the antigenicityNucleocapsid(核衣壳）核衣壳）nThe core of a virus particle consisting of the genome plus the capsid 核衣壳的对称形式核衣壳的对称形式Symmetry of Nucleocapsid螺旋对称型（螺旋对称型（Helical Symmetry）二十面体立体对称型（二十面体立体对称型（Icosahedral Symmetry）复合对称复合对称 型（型（Complex Symmetry）RNACapsomere(壳粒壳粒)五邻体六邻体Envelope(包膜）nA lipid-containing membrane that surrounds some viral particles.nIt is acquired during viral maturation by a budding process through a cellular membrane,nNot all viruses have the envelope,and viruses can be divided into 2 kinds:enveloped virus and naked virusPeplomere（包膜子粒）spike（刺突）Functions of envelope n A.Antigenicity n some viruses possess neuraminidase B.Infectivity C.Resistance 核心：核酸 基因组genome 决定病毒遗传、变异 和复制壳粒capsomere 衣壳capsid 保护、介导、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike）保 护、介导、抗原性病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒CHEMICAL COMPOSITION OF VIRUSES（病毒的化学组成）（病毒的化学组成）n Viral Protein nViral Nucleic Acid nViral Lipids nViral carbohydrate Viral Nucleic AcidDNA-double stranded(ds):linear or circular n Single stranded(ss):linear or circular RNA-ss:segmented or non-segmented n ss:polarity+(sense)or polarity(non-sense)n ds:linear(only reovirusfamily)Viral Proteinn结构蛋白（Structural protein）：）：Capsomere，matrix(基基质）质）,glycoproteins on envelopen非结构蛋白Enzyme 等等第三节 病毒的培养和增殖（Culture and Replication of Viruses）一、病毒的培养：用活细胞用活细胞n动物动物（Animals）接种接种n鸡胚鸡胚（Embryonated eggs）接种接种n组织培养组织培养（Organ and tissue culture）Organ cultureCell culture:原代细胞 传代细胞 二倍体细胞常用的细胞培养 名称 原代细胞培养 恒河猴肾细胞培养，人胚肾、肺等细胞培养，鸡胚成纤维细胞培养 二倍体细胞株 WI-38（人胚肺细胞株），HL-8（恒河猴胚细胞株）传代细胞系 Hela 细胞，Detroit 细胞（胸骨髓细胞系），Chang C/I/L/K（人结膜C，肠I，肝L与肾K细胞系），Vero（绿猴肾细胞系），BHK-21（幼地鼠肾细胞系）n细胞病变(Cytopathic effect,CPE)n包涵体（Inclusion Bodies）正常细胞正常细胞CPE狂犬病毒包涵体（Negri body）巨细胞病毒包涵体病毒数量和感染性病毒数量和感染性测定测定1、蚀斑试验斑试验 病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的蚀斑形成单位PFU（plaque forming units）来表示。2、ID50 或或 TCID50病毒感染鸡胚、动物或细胞后，引起 50%发生死亡或病变的最小量。病毒的增殖病毒的增殖n活细胞活细胞n敏感细胞敏感细胞n复制复制(replication)病毒复制周期病毒复制周期病毒基因为模板，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等，使细胞转为复制病毒的基因组，转录、转译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。Replication of viruses(病毒的复制）病毒的复制）nReplicative cycle：nAs obligate intracellular parasites,Virus must enter and replicate in living cells in order to“reproduce”themselves.This“growth cycle”involves specific attachment of virus,penetration and uncoating,biosynthesis and assembly of the virions and their subsequent release from the cell by budding or lysis吸附和穿入adsorption and penetration脱壳uncoating生物合成biosynthesis组装成熟与释放assembly and releaseHIV 病病毒毒的的复复制制过过程程n接触结合特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）n穿入Adsorption and Penetration融合-有包膜病毒胞饮-无包膜病毒uncoatingBiosynthesislatent period(隐蔽期)6大类型：双链DNA病毒 单链DNA病毒 单正链RNA病毒 单负链RNA病毒 双链RNA病毒 逆转录病毒 区域：DNA病毒 核内（除痘病毒）RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）生物合成（以dsDNA为例）n亲代DNA mRNA 早期蛋白（酶）n （功能蛋白）n子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白n （结构蛋白）n 子代病毒RNA病毒的生物合成n单正链RNA =mRNA 结构和非结构蛋白中间复制体 子代核酸n单负链RNA 正链 RNA 蛋白质中间复制体 子代核酸（依赖RNA的RNA多聚酶）逆转录病毒n病毒RNA 逆转录酶 RNA:DNA中间体 双链DNA 整合入细胞染色体 子代病毒mRNA和子代核酸 assembly and release 装配（装配（assemblyassembly）释放（释放（release）n裂解（Disintegration）:naked virus cause the host cell lysisn出芽（Budding）:enveloped viruses病病毒毒的的复复制制过过程程Virus：体积微小，结构简单，体积微小，结构简单，只有一种类型的核酸，只有一种类型的核酸，只能在活的、敏感细胞只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的非内以复制方式增殖的非细胞型微生物细胞型微生物。三、病毒增殖的细胞效应 干扰现象interference 当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了 另一种病毒增殖的现象。产生原因 干扰素interferon，IFN 第一种病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢途径；或抑制第二种病毒mRNA的转译四、病毒的异常增殖n缺陷病毒（缺陷病毒（defective virus ）基因组不完整的病毒体基因组不完整的病毒体n缺陷干扰颗粒（缺陷干扰颗粒（defective interfering particles,DIP)缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入 细胞。顿挫感染（顿挫感染（流产性感染）（）（abortive infection）：细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制 容许性细胞 非容许性细胞第四节第四节 病毒的遗传与变异病毒的遗传与变异n传统遗传学传统遗传学n分子遗传学分子遗传学 突变株突变株mutant温度敏感突变株（temperature sensitive，ts）2835可以复制，3740不能复制 分子遗传学n病毒基因组分析n病毒保护性表位的确定n病毒抗原高变区分析n毒力相关基因编码区分析n耐药性变异分析n作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究第五节 病毒的分类（Classification of Viruses）分类原则分类原则Basis of Classificationn核酸类型和结构（RNA/DNA,ds/ss,linear/circular,fragment/no-fragment)n病毒体形状和大小n病毒体形态结构n对脂溶剂敏感性nDNA病毒nRNA病毒nDNA 和RNA 逆转录病毒DNA and RNA Virusesn嗜肝DNA病毒科（Hepadnasviridae）n逆转录病毒科（Retroviridae）类病毒（类病毒（Viroids）n很小(200-400nt),杆状 RNA 分子，有二级结构n无衣壳或包膜 n在核内增殖，严格细胞内寄生n 多与植物疾病相关 卫星病毒卫星病毒satellites n特点：1 是RNA病毒，500-2000bpn 2 复制需要辅助病毒 n 3 与辅助病毒基因无同源性n 4 所