病毒的复制

第二章 病毒的复制,病毒不能经分裂繁殖，而是由其核酸通过在宿主细胞内的复杂生物合成，获得大量组分，进行装配而增殖。因此了解病毒如何进入细胞而后增殖的知识是很有意义的。,所有动物病毒的增殖都涉及如下过程,第一节 病毒的吸附、穿入与脱壳,一、吸附,吸附易感细胞是病毒复制的第一步。1、静电吸附；非特异、可逆。2、特异性受体吸附：特异、不可逆。,吸附,吸附,融合,内吞,溶酶体,二、穿入,1、吞饮作用： 病毒从细胞膜转入细胞浆，与溶酶体结合形成吞饮泡，核衣壳最终从吞饮泡中释放。2、跨膜转位： 病毒与受体结合后直接穿入细胞膜，而不形成吞饮泡。3、融合： 有囊膜的病毒在吸附后，囊膜与细胞膜融合，使核衣壳进入细胞内。,穿入（有囊膜病毒）,herpesviruses, paramyxoviruses, HIV,穿入（有囊膜病毒）,穿入（有囊膜病毒）,穿入（有囊膜病毒）,穿入（有囊膜病毒）,穿入（无囊膜病毒）,直接通过胞浆膜,穿入（无囊膜病毒）,直接通过胞浆膜,吸附,融合,内吞,溶酶体,三、脱壳,多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。,不同病毒的脱壳又各有特色，例如：痘病毒的脱壳分为两个阶段进行；呼肠孤病毒只脱去外层衣壳，内层衣壳不脱去，形成亚病毒颗粒；小RNA病毒在吸附的同时，就发生衣壳蛋白消失，即吸附的同时就发生了脱壳。,第二节 病毒的生物合成,实验观察证明：吸附于细胞的病毒通常迅速消失，不能或极少发现细胞内（上）的病毒粒子。这表明，吸附的病毒很快侵入细胞，并迅速裂解，从侵入的病毒消失到新的子代病毒出现的这一段时间称为“隐蔽期”（晦暗期）。,隐蔽期,隐蔽期是病毒增殖过程中最主要的阶段生物合成。此时，病毒的遗传信息向细胞传达，细胞在病毒遗传信息的控制下合成病毒的各种组分及所需的酶类（包括病毒转录或复制时所需的聚合酶），最后新合成的病毒成分装配成完整的病毒子。,隐蔽期,病毒核酸和蛋白质复制的几个阶段：,这只是人为的划分，他们是连续的。1、mRNA的转录2、mRNA的译制3、病毒核酸的复制4、mRNA的再度转录5、mRNA的再度译制,合成DNA或RNA聚合酶和一些早期蛋白,合成晚期蛋白，包括：结构蛋白和一些调控蛋白,病毒的转录和复制方式，目前归纳为7个基本类型,第一类：双链DNA病毒,包括痘、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,包括细小病毒；,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，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,包括呼肠孤病毒、双RNA病毒；,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,包括小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,包括正粘、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,包括嗜肝DNA病毒。,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。,第三节 病毒的装配与释放,新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染的细胞内逐步成熟。,所谓成熟是指：核酸进一步被修饰，病毒蛋白亚单位以最佳物理方式形成衣壳。病毒核酸进入衣壳形成病毒子，这就是装配 。,病毒粒子是如何从细胞中释放的？,1.无囊膜的病毒多以细胞裂解方式释放。Lysis2.有囊膜的病毒多以出芽或胞吐方式释放。 Budding Exocytosis有囊膜病毒的释放过程也是病毒获得囊膜的过程。,1）在胞浆内复制和装配的病毒,2）在胞核内复制和装配的病毒,3）还有一些病毒是在高尔基体或粗面内质网出芽时，获得囊膜， 以胞吐形式释放,在胞浆膜上出芽，获得囊膜；,在核膜上出芽，获得囊膜；以储泡形式释放,如：痘、副粘、披膜、反转录病毒等,如：疱疹病毒等。,如：黄、冠状、动脉炎、布尼等。,痘病毒的装配与成熟,塞里基森林病毒的出芽,HIV 的出芽与成熟,uninfected,HIV infected (at higher magnifcation),HIV infected,细菌病毒的生活,隐蔽期,噢，一只倒霉的大肠杆菌遇到了细菌病毒！,病毒马上抓住猎物不放，但是大肠杆菌体积是病毒的1000倍。病毒怎么办呢？,请看：病毒的蛋白质外壳发挥作用，将病毒的核酸物质注入大肠杆菌体内，注意病毒的外壳最后会被弃在寄主体外。,病毒的核酸链（蓝色部分）经过一系列作用，接入寄主的核酸链中，进而控制寄主的生命活动。利用寄主本身的营养物质复制出成千上万的病毒核酸，同时新产生的病毒核酸链又指挥寄主的细胞，利用寄主的营养物质大量地生产病毒外壳蛋白质，最后把外壳与病毒核酸一起装配成完整的新病毒.,