病毒和亚病毒

1、1会计学病毒和亚病毒病毒和亚病毒 一、类病毒一、类病毒 二、拟病毒二、拟病毒 三、朊病毒三、朊病毒第一节 病毒一、病毒概一、病毒概述述1.1.病毒的发病毒的发现现1892：俄国 伊万诺夫斯基 首次发现烟草花叶病毒的感染因子能通过细菌过滤器。1898：荷兰 贝哲林克 证实该致病因子可以被乙醇从悬液中沉淀下来而不失去其感染性但用培养细菌的方法培养不出来；给这样的病原体起名叫virus。1935：美国 斯坦莱 从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分，而只有核酸具感染和复制能力，并因此而或诺贝尔奖。1952：Hershey和Chase证实噬菌体的遗传物质仅仅是DNA,

2、开创了病毒分子生物学。1971后：陆续发现了各种亚病毒类病毒、朊病毒和拟病毒。1500BC，古埃及石刻浮雕1619年，荷兰郁金香静物画流感病毒体内有一种内在的分子钟，能够控制病毒发动感染流感病毒体内有一种内在的分子钟，能够控制病毒发动感染攻击的时间攻击的时间2013.3.232013.3.232.2.病毒的定义和特病毒的定义和特点点第一节 病毒一、病毒概一、病毒概述述VirusVirus: : 是一类体形非常微小、只含有一种类型核酸的、严格是一类体形非常微小、只含有一种类型核酸的、严格活细胞内寄生的、以复制方式增殖的非细胞型微生物。活细胞内寄生的、以复制方式增殖的非细胞型微生物。个体极小个体极

3、小：电镜观察：电镜观察无细胞结构无细胞结构：离体时，是无生命的化学大分子，可结晶，具侵染：离体时，是无生命的化学大分子，可结晶，具侵染活力。活力。专性寄生专性寄生：在活细胞内寄生，离开宿主细胞不具备任何生命特征。：在活细胞内寄生，离开宿主细胞不具备任何生命特征。增殖方式增殖方式：借助宿主细胞，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式：借助宿主细胞，通过核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖。进行增殖。抵抗力抵抗力：对各种化学药剂和抗菌素不敏感（可能对干扰素敏感）。：对各种化学药剂和抗菌素不敏感（可能对干扰素敏感）。3.3.病毒的宿主范病毒的宿主范围围第一节 病毒一、病毒概一、病毒概述述几乎所有的生物

4、都可以 感染相应的病毒。 动物病毒动物病毒 植物病毒植物病毒 细菌病毒（或称噬菌体）细菌病毒（或称噬菌体） 人类传染病中，约7080%属于病毒病，每一种植物至少有一种病毒引起的病害。引起人类疾病的病毒相当多，如肝炎，狂犬病，爱滋病，风湿关节炎等，也有多种病毒可以致癌。二、病毒的大小与形态二、病毒的大小与形态1.1.病毒的大病毒的大小小细小病毒细小病毒 乳多空病毒乳多空病毒 腺腺 病病 毒毒疱疱 疹疹 病病 毒毒 痘病毒痘病毒 烟烟 草草 花花 叶叶 病病 毒毒衣原体衣原体小核糖核酸病小核糖核酸病毒毒 呼肠孤病毒呼肠孤病毒 囊膜病毒囊膜病毒 冠状病毒冠状病毒 正粘病毒正粘病毒弹状病毒弹状病毒 副

5、粘病毒副粘病毒2.2.病毒的个体形态病毒的个体形态甲型甲型H1N1H1N1病毒病毒艾滋病病艾滋病病毒毒禽流感病禽流感病毒毒SARSSARS病毒病毒天花病天花病毒毒脊灰病脊灰病毒毒p包涵体包涵体：某些感染病毒的宿主内，出现光镜可见的大小、形态和数量不等的小体。p噬菌斑噬菌斑：把适量噬菌体倒在充满细菌的营养琼脂表面，培养一定时间后噬菌体裂解细菌后留下的空斑。p空斑、病斑空斑、病斑：动物单层细胞培养病毒后留下的，类似于噬菌斑。p枯斑枯斑：病毒作用于植物留下的局部坏死部分。病毒粒子病毒粒子( (virionvirion):):成熟的（结构完整）、具有侵染力的单个病毒，成熟的（结构完整）、具有侵染力的单

6、个病毒，又称病毒颗粒。又称病毒颗粒。衣壳衣壳 核心核心被被膜膜刺刺突突核衣壳核衣壳衣壳粒衣壳粒三、病毒的结构与化学组三、病毒的结构与化学组成成1.1.病毒的结构病毒的结构（1 1）病毒粒子的基本结）病毒粒子的基本结构构 (a)(a)螺旋对称结构螺旋对称结构(b)(b)二十面体对称结构二十面体对称结构 无囊膜病毒模式结无囊膜病毒模式结构构衣壳衣壳粒核酸有囊膜病毒模式结有囊膜病毒模式结构构衣壳（2 2）病毒粒子的对称体）病毒粒子的对称体制制(c)(c)复合对称结构复合对称结构 核酸核酸(nucleic acid)(nucleic acid)蛋白质蛋白质(protein)(protein)质脂和糖类

7、质脂和糖类(lipid and (lipid and saccharidesaccharide) )2.2.病毒的化学组成病毒的化学组成( (一）一）原核生物病毒原核生物病毒-噬菌体噬菌体（BacteriophageBacteriophage）T-T-系噬菌体系噬菌体T-T-系噬菌系噬菌体是研究的最广泛而又深入的细体是研究的最广泛而又深入的细菌噬菌体，按发现的先后顺序进菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从行从T1-T7T1-T7编号，后来发现其编号，后来发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），故统称收缩性长尾），故统称T T偶数噬偶数噬菌体。菌体。噬菌噬菌体体蝌

8、蚪蝌蚪形形球形（无球形（无尾）尾）丝状（无丝状（无头）头）收缩性收缩性尾尾非收缩性非收缩性尾尾长长尾尾短短尾尾大顶衣壳大顶衣壳粒粒小顶衣壳小顶衣壳粒粒A AB BC CD DE EF FT2.T4.TT2.T4.T6 6T1.T5.T1.T5.T3.TT3.T7 7X17X174 4f2.MS2f2.MS2fd.M13.Pfd.M13.P1 1dsDNAdsDNAssDNAssDNAssDNAssDNAdsRNAdsRNABateriaphage pantomorphia（source from Richard ）2. 2. 噬菌体的生活周期噬菌体的生活周期噬噬菌菌体体的的类类型型烈性噬菌体（

9、烈性噬菌体（virulent phagevirulent phage）感染感染细胞后细胞后, ,能在寄主细胞内增殖，产生大量子能在寄主细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。代噬菌体并引起细菌裂解的噬菌体。温和噬菌体（温和噬菌体（temperate temperate phragephrage）噬噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）菌体感染细胞后，将其核酸整合（插入）到宿主的核到宿主的核DNADNA上，并且可以随宿主上，并且可以随宿主DNADNA的的复制而进行同步复制，在一般情况下，不复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。引起寄主细胞裂解的噬菌体。但在外

10、界条但在外界条件刺激下可以产生裂解作用。件刺激下可以产生裂解作用。噬菌体的增殖：噬菌体在细胞内由噬菌体基因组引导合成噬菌体核酸、蛋白质及其它病毒结构成分，在宿主细胞质内或核内装配成熟，释放到细胞外的过程。增增 殖殖 周周 期期1.1.吸附（吸附（adsorption)adsorption)：标志病毒感染的开始。：标志病毒感染的开始。2.2.侵入、脱壳（侵入、脱壳（penetrationpenetration，uncoatinguncoating) )：病毒进入到细胞，标志病毒进入隐：病毒进入到细胞，标志病毒进入隐蔽期的开始。蔽期的开始。3.3.生物合成（生物合成（biosynthesis)bi

11、osynthesis)：核酸的复制，蛋白质的合成。：核酸的复制，蛋白质的合成。4.4.组装（组装（assembleassemble）：装配成完整病毒颗粒。）：装配成完整病毒颗粒。5.5.成熟释放（成熟释放（mature and release)mature and release)：病毒释放至细胞外。：病毒释放至细胞外。噬菌体的吸附器官噬菌体的吸附器官+ +受体细胞的特殊位点受体细胞的特殊位点吸附特异性吸附特异性过程：尾丝散开，刺突固着于特异性位过程：尾丝散开，刺突固着于特异性位点点Animation of the Animation of the LyticLytic Life Cycle

12、of a Life Cycle of a BacteriophageBacteriophage The The lyticlytic life cycle consists of the following life cycle consists of the following steps steps AdsorptionPenetrationReplicationMaturationAdsorptionPenetrationReplicationMaturation ReleaseRelease 3.3.噬菌体一步生长曲线噬菌体一步生长曲线 潜伏期潜伏期：是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释放

13、出胞外前的一段时间：是指病毒侵入宿主细胞到病毒粒子释放出胞外前的一段时间。 潜伏前期潜伏前期又称隐蔽期（又称隐蔽期（eclipse phaseeclipse phase），是指病毒的核酸侵入），是指病毒的核酸侵入宿主细胞后至第一个病毒粒子装配前的一段时间，此时宿主细胞内不含有完宿主细胞后至第一个病毒粒子装配前的一段时间，此时宿主细胞内不含有完整的、有侵染力的成熟病毒粒子。整的、有侵染力的成熟病毒粒子。 潜伏后期潜伏后期，病毒粒子装配成熟，胞内具侵染性的成熟病毒粒子数，病毒粒子装配成熟，胞内具侵染性的成熟病毒粒子数目逐渐增，但没有释放出胞外。寄主细胞的裂解标志着潜伏期的结束。目逐渐增，但没有释放

14、出胞外。寄主细胞的裂解标志着潜伏期的结束。 裂解期裂解期：是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急剧上升的一段时间：是指宿主细胞迅速裂解，溶液中病毒粒子急剧上升的一段时间。病毒没有个体生长，其宿主细胞裂解也是突发的。病毒没有个体生长，其宿主细胞裂解也是突发的。 平台期平台期：是指感染病毒的宿主细胞全部裂解，溶液中病毒效价达到最高：是指感染病毒的宿主细胞全部裂解，溶液中病毒效价达到最高点以后的时期。点以后的时期。双层平板法优点双层平板法优点: :加了底层培养基，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得以弥补；加了底层培养基，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得以弥补；所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因

15、此不仅每一噬菌斑的所形成全部噬菌体斑都接近处于同一平面上，因此不仅每一噬菌斑的大小接近、边缘清晰，且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；大小接近、边缘清晰，且不致发生上下噬菌斑的重叠现象；因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，有利于计数。因上层培养基中琼脂较稀，故形成的噬菌斑较大，有利于计数。 4. 4. 溶原性溶原性 溶原性（溶原性（lysogenylysogeny）：）：温和噬温和噬菌体与细菌共存的特性。菌体与细菌共存的特性。 溶原性细胞或溶原菌（溶原性细胞或溶原菌（lysogenlysogen）：）：被温和噬菌体侵染的被温和噬菌体侵染的细胞。细胞。 前病毒或前噬菌体（前病毒或前噬菌体（p

16、rophageprophage）：）：整合到细菌细胞染色体上的整合到细菌细胞染色体上的病毒。病毒。溶原性细菌细胞反复分裂溶原途径 裂解途径 The mode of phage lysis and lysogenic pathway 噬菌体的裂解和溶原途径 (d)(d)有被膜病毒有被膜病毒病毒糖蛋病毒糖蛋白白出出 芽芽病毒被病毒被膜膜宿主细胞宿主细胞膜膜病毒核衣病毒核衣壳壳1.吸附:病毒通过刺突与细胞受体特异结合吸附到寄主细胞上2.侵入:病毒被吞噬到囊泡中, 囊膜破裂, 病毒核酸被释放到细胞质。3.生物合成: 在病毒基因控制下, 细胞合成新病毒的基本成分，核酸、衣壳粒蛋白和刺突蛋白。4.成熟装配

17、:刺突蛋白整合到形成病毒囊膜的细胞膜中,核酸和衣颗粒蛋白装配成核衣壳。5.释放:有囊膜病毒以出芽方式离开细胞膜,携带着含刺突的囊膜。成熟的病毒粒子具侵染性。引起引起Acquired Immune Deficiency SyndromeAcquired Immune Deficiency Syndrome，AIDSAIDSHIVHIV感染者和感染者和AIDSAIDS患者为患者为传染源传染源经性接触、血和血液制品、母婴途径经性接触、血和血液制品、母婴途径传传播播机体不能彻底清除病毒，感染后机体不能彻底清除病毒，感染后终生带终生带毒毒HIV-1HIV-1HIV-2HIV-2重组重组型型全球、我国全球

18、、我国主要流行株主要流行株主要流行主要流行于西非地于西非地区区黑猩猩：黑猩猩：HIV-1HIV-1自然自然宿主，动物模型宿主，动物模型红丝带是国际红丝带是国际上用来表示对上用来表示对抗艾滋病的标抗艾滋病的标志志Figure 19.12a急性期（原发感染后急性期（原发感染后2-42-4周周）无症状潜伏期（无症状潜伏期（6-86-8年年）AIDSAIDS期（期（HIVHIV相关综合症相关综合症：发烧、盗汗、倦怠、腹泻发烧、盗汗、倦怠、腹泻、淋巴结肿大；、淋巴结肿大； 机会感机会感染、恶性肿瘤、神经系统染、恶性肿瘤、神经系统异常）异常）消瘦综合消瘦综合症症1981年美国发现首例HIV感染者1982年

19、美国疾病预防控制中心（CDC）命名艾滋病1984年HIV经血制品传入我国1985年美籍阿根廷人在西安发病，经多方检查确诊为AIDS1986年在浙江省血友病病人中检出HIV感染者4例1989年云南发现吸毒者感染HIV1994年发现供血者感染HIV2004年12月1日发布中国艾滋病防治联合评估报告近年来艾滋病以平均每年30至40的速度快速增长，31个省市均有分布。目前中国艾滋病病毒感染者约84万人，加上已经染病死亡的24万人，总数应该在100万人左右。至2010年，我国艾滋病病毒感染者将超过1000万人，全世界约1亿例。艾艾滋滋病病在在中中国国的的流流行行昆虫病毒做为生物农药：昆虫病毒做为生物农药：优点优点：专一性高：专一性高 ，毒力大，后效长，使用方便，毒力大，后效长，使用方便 ，对