病毒和朊病毒

，病毒和朊病毒，朱建军，上海交通大学生命科学与技术学院，生物学导论1:分子、细胞和生物的发展，1。病毒的发现和研究历史，1886年，梅耶尔发现了传染性烟草花叶病；在1892年，烟草花叶病毒的病原体可以通过细菌过滤器：一种“细菌毒素”或非常小的细菌可以通过细菌过滤器。1898年，姆比耶林克关于烟草花叶病病原体的研究成果：能通过细菌过滤器；可被乙醇沉淀而不丧失其传染性，并可在琼脂凝胶中扩散；细菌不能用培养的方法培养，人们认为它们只能在植物的活细胞中生存。大约在1900年，各种动物和植物疾病的病原体，包括口蹄疫，证明了比细菌小的传染性活流体的可过滤性。1935年，WMStanley首次纯化并结晶烟草花叶病毒。Bawden等人证明了烟草花叶病毒的本质是核蛋白。1940年，考斯首次用电子显微镜观察到烟草花叶病毒颗粒。禽流感病毒正在感染细胞(2007)。病毒学：研究病毒性质及其与宿主相互作用的科学。例如，一些简单的病毒只由核酸和蛋白质外壳组成，所以它们可以被视为核蛋白分子。(1)无细胞结构，具有一般化学大分子的特征。2)病毒只含有一种核酸，即脱氧核糖核酸或核糖核酸。3)不催化能量代谢的酶或酶系统极其不完整，不能进行独立的代谢。4)严格的活细胞寄生，必须依靠宿主细胞进行自身的核酸复制，形成后代。(5)个体很小，只能在电子显微镜下看到。6)对大多数抗生素不敏感，但对干扰素敏感。单细胞微生物和病毒特性的比较，部分腺病毒和核糖核酸病毒；利福平能抑制痘病毒向的复制。这种病毒的个体特征极其微小，必须在电子显微镜下观察。通常，它可以通过细菌过滤器。无细胞结构；主要成分只有核酸和蛋白质。每种病毒只含有一种核酸、脱氧核糖核酸或核糖核酸；没有生产酶系统或蛋白质合成系统。没有个人成长；细胞内特化寄生；在体外，它们作为无生命的大分子存在。病毒的定义，到目前为止还没有科学而严密的定义，病毒是一种绝对独立于其宿主进化史的胞内寄生虫，它的DNA或RNA基因组是由蛋白质外壳编码的。- (Fields等人，1990)，非细胞生物，(真)病毒：至少包含核酸和蛋白质两种成分，亚病毒和类病毒：仅包含感染性核糖核酸成分，卫星核糖核酸：仅包含非感染性核糖核酸成分，朊病毒(昴宿星):仅包含蛋白质，iii。病毒的宿主范围和多样性，病毒可以感染几乎所有的细胞有机体。并且具有宿主特异性。噬菌体植物病毒，动物病毒)，形态学，最小值，细小病毒，最大值，痘病毒，最大值，线性病毒，核酸类型，脱氧核糖核酸/核糖核酸；单股/双链/部分单股；线性/环形。病毒的多样性，4，病毒的培养和纯化，1，病毒的培养，噬菌体，细菌培养，培养液，营养琼脂平板，细菌培养液变得透明，细菌平板变成残板，二元培养法，噬菌体被适当稀释，然后接种到细菌平板中，培养后在细菌肝脏上可以形成圆形的部分透明区域，即噬斑与计数细菌相同，形成的噬斑也可以用于估计噬菌体的数量。动物病毒培养：1。实验动物，2。鸡胚，3。各种细胞培养等。免疫缺陷动物(SCID小鼠)对病毒感染无免疫排斥，可与人类免疫细胞等连接。使它们具有人类免疫功能。它们被用来研究艾滋病毒、疱疹病毒等之间的关系。和免疫系统。严重组合免疫、鸡胚结构和病毒培养。羊膜腔、尿囊腔、卵黄囊、尿囊绒毛膜、单纯疱疹病毒、痘病毒、劳埃德肉瘤病毒、流感病毒、腮腺炎病毒、单纯疱疹病毒、流感病毒、腮腺炎病毒、新城疫病毒、禽腺病毒，1。如果用适当的稀释液接种标本并辅以染色处理，病毒可在培养的细胞单层上形成肉眼可见的局部病变区域，即斑块或斑块。大多数动物病毒感染后，敏感的细胞培养层会引起其微观表现(即细胞病变效应，CPE)的变化，如细胞聚集、肿胀、变圆、脱落、细胞融合形成多核细胞、包涵体细胞、甚至细胞裂解等。细胞培养层、植物病毒培养、植物病毒、敏感植物叶片、坏死斑点或死斑点、蛋白质纯化方法(盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、凝胶色谱、离子交换等。)，2、病毒纯化，标准，纯化后的病毒应保持感染性，病毒是一种感染性生物，病毒具有化学大分子的性质，纯化后的病毒应具有均匀的理化性质，方法，主要化学成分是蛋白质，具有一定的大小、形状和密度，差速离心，梯度离心(超速离心)，iv。有毒颗粒的性质，有毒颗粒(病毒颗粒):病毒的细胞外颗粒形式也是病毒的传染性形式。大量的遗传物质，蛋白质外壳，可以自主复制的包膜。1.必须在电子显微镜下观察病毒颗粒的形态、病毒的大小和形状、个体的小尺寸。不同病毒的大小差异很大；形状：球形(或准球形粒子)杆状和其他几类。复杂形状(如蝌蚪形、椭圆形)，通过各种电子显微镜技术观察有毒颗粒的形态结构，奥尔夫病毒：口疮病毒(接触性脓疱性皮炎病毒)(阴性染色技术)，埃博拉病毒：埃博拉病毒(阳性染色技术)，痘苗病毒痘病毒(投影技术)，2，有毒颗粒的壳结构，壳或衣壳(衣壳):病毒核酸周围的蛋白壳，壳结构的类型，螺旋对称的二十面体，螺旋对称的壳：亚单位沿中心轴(核酸)规则地螺旋排列烟草花叶病毒二十面体对称壳蛋白亚基排列在立方体对称的正多面体的角或边上，形成一个封闭的蛋白鞘。如果一定数量的亚单位排列成具有一定表面积的立方对称实体，并且二十面体对称的体积最大，则可以包装更多的病毒核酸，因此病毒外壳大部分是二十面体对称结构。一个典型的双对称结构的例子是尾部对称，它的外壳由头部和尾部组成。充满病毒核酸的头部通常是二十面体对称的，而尾部是螺旋对称的。双对称结构/复对称：3。病毒包膜结构，蛋白质外壳核酸(核心)，也称为核衣壳。核衣壳：裸病毒颗粒：仅由核衣壳组成的病毒颗粒，包膜：核衣壳外的一层脂蛋白膜，来源于宿主细胞膜，保护病毒的核衣壳；引发病毒感染；病毒包膜的基本结构与生物膜相似。它是一种脂双层膜。当包膜形成时，膜蛋白被病毒的包膜糖蛋白取代。穗状突起：包膜或核衣壳上的突起。包膜二十面体有毒颗粒；裸二十面体有毒颗粒、包膜螺旋有毒颗粒、裸螺旋有毒颗粒；痘病毒是一种复杂的对称病毒，体积最大，在光学显微镜下几乎看不到。尾噬菌体。病毒颗粒的基本形态，球形、杆状和复杂的无包膜病毒，烟草花叶病毒，P2噬菌体，T2噬菌体，脊髓灰质炎病毒，病毒颗粒的基本形态，包膜病毒，疱疹病毒，流感病毒，腺病毒，人类免疫缺陷病毒，这些病毒引起人类免疫系统缺陷。1981年，该病毒首次在美国被发现。它是一种感染人类免疫系统细胞的慢病毒，属于逆转录病毒的一种。到目前为止，致命的传染病还没有有效的治疗方法。这种病毒破坏人体的免疫能力，导致免疫系统失去抵抗力，从而导致各种疾病和癌症在人体内存活，并最终导致艾滋病(获得性免疫缺陷综合征)。2008年，诺贝尔奖授予德国科学家哈拉尔德特鲁豪森，因为他发现了由人乳头瘤病毒引起的宫颈癌。两位法国科学家弗朗索瓦丝巴尔-西诺西和吕克蒙塔尼因发现人类免疫缺陷病毒而获此殊荣。非典病毒是冠状病毒。病毒粒子的化学组成，1。病毒的核酸，是病毒的遗传物质；一种病毒只含有一种核酸：脱氧核糖核酸或核糖核酸；病毒核酸，单链DNA；双链DNA(dsdna)；单链核糖核酸；双链rna。2.病毒蛋白质、病毒蛋白质、结构蛋白质、非结构蛋白质、病毒基因组编码的蛋白质，它们在病毒复制过程中产生并具有某些功能，但不与病毒颗粒结合。形成传染性病毒颗粒所必需的成熟蛋白质。壳蛋白；包膜蛋白。有毒颗粒中存在的酶；参与病毒入侵或复制(如逆转录酶等。)；保护引发感染(这决定了感染的特异性)病毒的复制。病毒感染敏感的宿主细胞后，病毒核酸进入细胞，并通过其复制和表达，产生子代病毒基因组和新蛋白质。然后这些新合成的病毒成分被组装成子代病毒体，以某种方式从细胞中释放出来。这种病毒复制的特殊方式叫做复制。(1)感染宿主细胞；2)病毒核酸的复制和表达；3)子代病毒基因组和新蛋白质的产生；4)将各组分组装成子有毒颗粒；5)释放到细胞外；6)重复上述过程；病毒的复制过程(复制周期)，2，病毒感染的起始，1)吸附，有毒颗粒，敏感细胞，随机碰撞和接触(静电吸引或氢键)，可逆吸附，非特异性(非细胞颗粒也能吸附)，病毒表面蛋白与细胞受体的结合，特异性，不可逆吸附，病毒感染的第一阶段的起始，噬菌体吸附在大肠杆菌上，2)入侵，入侵也称为病毒内化，它几乎在病毒吸附后立即发生，是一个能量依赖的感染步骤。不同的病毒宿主系统有不同的病毒入侵机制。有尾部噬菌体侵入模式：将噬菌体核酸注射入细胞的注射模式，动物病毒侵入模式：植物病毒侵入模式：机械损伤进入细胞形成的微创伤；或者通过携带病毒的载体，主要是通过带有吸吮口器的昆虫将病毒带入细胞。一旦植物病毒进入细胞，增殖产生的子代病毒或病毒核酸可通过病毒编码的运动蛋白和细胞间细丝之间的相互作用从感染细胞进入邻近细胞。，3)脱壳：脱壳是一个过程，在病毒入侵后，病毒的包膜和/或外壳被去除，释放出病毒核酸。T-偶噬菌体脱皮与入侵同时发生。动物病毒具有不同的结构类型和不同的入侵方式，其脱皮过程也很复杂。病毒颗粒消失，失去原有的传染性，进入潜伏期。3、病毒大分子的合成，病毒基因组进入细胞，病毒利用宿主的生物合成能力，使病毒核酸表达和复制，产生大量病毒蛋白质和核酸。病毒生物合成的第一步是病毒基因的合成。dsDNAvirus(class 1):以与宿主基因组相同的方式产生并复制脱氧核糖核酸。，SSDNAVIRUS(经典):首先合成了一个双链DNA，它指导着DNA的复制和信使核糖核酸的合成。SSRNA()病毒(经典型):可直接用作信使核糖核酸。ssRNA(-)病毒(classV):以此为模板合成基因。逆转录病毒(classVI):属于核糖核酸病毒，它通过反转录产生双链脱氧核糖核酸中间体，然后用它来指导核糖核酸和病毒基因组的合成。mrna病毒(classIII):使用其中一条链作为模板来合成mrna。病毒通过一种需要逆转录酶的核糖核酸中间体合成脱氧核糖核酸。然而，信使核糖核酸的产生方式与第一类病毒相同。病毒生物合成的第一步是合成病毒的信使核糖核酸，合成特定的酶蛋白和蛋白外壳，第四步是组装和释放病毒。病毒粒子新合成的结构成分被组装成完整的病毒粒子，这被称为病毒组装，也称为成熟或形态发生。成熟的子代病毒颗粒以某种方式释放到细胞外，病毒的释放标志着病毒复制周期的结束。七.朊病毒朊病毒，蛋白质感染因子，其胞外形式仅包含蛋白质而不包含核酸(可导致相同或不同蛋白质的构象变化，从而导致疾病或功能变化)。它可引起动物脑部疾病，如牛海绵状脑病(疯牛病)、人类库鲁-马茨费尔特-雅各布病(CJD)、人类库鲁病、克雅氏病(CreutzfeldtJakobdisease、CJD)等。羊痒症(羊痒症)、海绵状脑病(海绵状脑病)、疯牛病，最初在澳大利亚的殖民地国家新几内亚发现，开始于人类的这种症状，后来发现这种疾病与牛有关。经研究，病因是牛海绵状脑病的发病，病程一般为14天至6个月，其神经症状可分为三种类型。最常见的变化是精神状态，如恐惧、愤怒和紧张。2.3%的病例出现姿势和运动异常，通常是后肢共济失调、震颤和跌倒。3.90%的病例有各种表现的感觉异常，但最明显的是感觉减退和听力损失。大多数牛(87%)的临床症状可分为上述三种类型。这与中枢神经系统的弥漫性性病是一致的。朊病毒发病机制，神经细胞产生正常朊病毒蛋白(PrPc)开始。异常folded prion protein(PrPSc)cancatalyzeerfoldingfprpctopprpsc。PrPscisproteaseresistant、Insurable和AndFormSagatesinNeuronal单元格。thieventuallyreadstructionnofeuraltisuesandneurologicalsemptos .其致病作用是由于动物体内正常蛋白PrPc折叠状态改变为PrPsc，而这两种蛋白的一级结构没有改变。普鲁辛纳(1982)提出羊瘙痒病的病原体是