病毒的基本性状-20150524

1、 病毒学病毒学VirologyVirology 三峡大学医学院三峡大学医学院宋银宏宋银宏第十八章 病毒的基本性状n 3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。1、1892年，俄国学者伊凡诺夫斯基发现烟草花叶病原体能通过细菌滤器，并定名为滤过性病原。 2、1898年，荷兰学者Beijerinck命名此种病原体为病毒。 3、1898年，德国学者Loeffler和Frosch发现了口蹄疫病毒，揭开动物病毒学新篇章 。4、十年后，相继发现了鸡瘟病毒（1900年）、黄热病毒（1901年）、鸡痘病毒（1902年）、狂犬病病毒（1903年）、鸡白细胞增生病病毒（1908年）、细菌病毒-噬菌体（1915

2、、1917年）等。病毒的发现病毒的发现什么是病毒？什么是病毒？ 病毒是一类体积微小、结构简单、只含有一种类型的核酸、严格细胞内寄生的、对抗生素不敏感，而对干扰素敏感的非细胞型微生物。病毒与其他微生物的比较病毒与其他微生物的比较病毒性疾病的现状及特点病毒性疾病的现状及特点n传播性广；占传染病的75n病死率高；n持续感染；n与肿瘤的形成关系n 特效药少，预防是主要方向n小儿麻痹症-曾造成3000万/年儿童患病，约1/100麻痹！n乙型肝炎-全球最严重的公共卫生问题！n流行性感冒-发生过多次世界性大流行！n麻疹、水痘、腮腺炎、疱疹、狂犬病常见的病毒性疾病常见的病毒性疾病病原体 病毒近几十年来肆虐的病

3、毒性疾病近几十年来肆虐的病毒性疾病AIDSSARS禽流感禽流感第一节第一节 病毒的形态与结构病毒的形态与结构病毒体病毒体：具有一定形态结构和感染性的完整成熟的病毒颗粒。大小：30250nm左右。形态：球形、杆状或丝状、砖形、子弹形、蝌蚪形等。一 、 病毒的大小与形态测量单位为纳米（测量单位为纳米（nm, 1/1000nm, 1/1000 mm） 50 nm 150nm 150nm 大型病毒（牛痘苗病毒，大型病毒（牛痘苗病毒， 最大最大300 nm300 nm）葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒300250nmA AB BC CD DE EF FG G立克次体450nm衣原体390nmA A、大

4、肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ( 65 95nm )95nm )B B、腺病毒、腺病毒 (70nm ) (70nm )C C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm ) (30nm )D D、乙脑病毒、乙脑病毒 ( 40nm ) ( 40nm )E E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm ) (10nm )F F、流感病毒、流感病毒 ( 100nm ) ( 100nm )G G、烟草花叶病毒（、烟草花叶病毒（250nm250nm18nm18nm）X线晶体衍射法电镜下不同病毒形态电镜下不同病毒形态研究病毒形态学的方法 电子显微镜检查法 超过滤法 超速离心法 X线晶体衍射法二 、 病毒的

5、结构和化学组成基本结构： nucleocapsid 辅助结构：viral envelope核衣壳核衣壳核心核心衣壳衣壳一种类型的核酸一种类型的核酸小量非结构蛋白小量非结构蛋白壳粒壳粒螺旋对称螺旋对称2020面体立体对称面体立体对称复合对称复合对称包膜包膜蛋白质蛋白质多糖多糖脂类脂类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衣衣 壳壳 无包膜病毒的基本结构无包膜病毒的基本结构核核 心心 核衣壳核衣壳裸病毒（裸病毒（nakde virusnakde virus）有包膜病毒的结构有包膜病毒的结构核心核心 衣壳衣壳

6、核衣壳核衣壳包包膜膜刺突刺突核心核心衣壳衣壳核衣壳核衣壳被膜被膜包膜包膜刺突刺突包膜病毒结构模式图化学组成病毒核酸 分子量差别显著：3400; 多种形式存在： 或； 不同形式复制； 病毒基因组可相互重叠，转录的前体可以多种方式拼接； 与真核细胞基因结构相似，有内含子及非编码区； 具有感染性。 化学组成病毒蛋白质 结构蛋白：capsid, envelope protein 非结构蛋白：酶: 与病毒复制有关的酶； 与致病有关的酶； 调控蛋白：HIV Tat,rev etc; 化学组成脂质和糖 存在于包膜内：从宿主细胞膜及核膜上得到； 与病毒的吸附和侵入有关 病毒衣壳20面体立体对称 不同病毒核酸结

7、构不同，壳粒数目和排列也不相同。壳粒的排列方式呈对称性，病毒结构有以下几种对称型：病毒多面体形态病毒多面体形态五邻体六邻体Icosahedral symmetry纤突顶球病毒衣壳病毒衣壳螺旋对称模式图螺旋对称模式图病毒衣壳病毒衣壳复合对称模式图复合对称模式图衣壳的主要功能：u 保护病毒核酸u 参与感染过程u 具有抗原性病毒衣壳病毒衣壳电镜照片电镜照片病毒包膜病毒包膜电镜照片电镜照片包膜的主要功能：u 维护病毒体结构的完整性u 与病毒入侵有关u 具有抗原性核心：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

8、膜子粒peplomere（刺突spike） 保护、介导、抗原性第二节第二节 病毒的增殖病毒的增殖一、virus replication circle:吸附(Adsorption)穿入(Penetration)脱壳(Uncoating)生物合成(Biosynthesis)装配与释放(Assembly and Release)吸附吸附(adsorption)(adsorption)n静电结合静电结合-非特异性非特异性n与受体特异性结合与受体特异性结合, ,组织亲嗜性组织亲嗜性Adsorption（几分至几十分钟）Penetration、Uncoating融合-有包膜病毒胞饮-无包膜病毒直接穿入在溶

9、酶体酶作用下，脱壳。Biosynthesis（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（除流感病毒及逆转录病毒）亲代DNA mRNA 早期蛋白（功能蛋白）子代DNA 子代mRNA 晚期蛋白（结构蛋白）n n 子代病毒dsDNA病毒复制示意图n单正链RNA=mRNA 结构和非结构蛋白n中间复制体 正链翻译晚期蛋白n 负链复制子代核酸n单负链RNA 正链 RNA 中间复制体n（依赖RNA的RNA多聚酶）复制子代核酸蛋白RNA病毒复制示意图 逆转录病毒复制示意图HIV复制复制：

10、为逆转录复制。 过程过程：V胞膜上的 刺突gp120与细胞上的特异性受体结合病毒胞膜与细胞膜融合V 侵入细胞内 脱 壳释放出RNA逆转录酶以RNA为模板转录出负 股 DNARNA:DNA杂 交 体RNA酶H除去RNA负 股DNA正 股DNA双股DNA形成病毒基因组以前病毒的形式整合到宿主 细胞染色体上病毒整合酶Assembly and Releasen裂解（Disintegration）: naked virus cause the host cell lysisn出芽（Budding）: enveloped viruses裂解释放裂解释放(release)(release)出芽释放出芽释放(

11、release)(release)缺陷病毒缺陷病毒 因病毒基因组不完整或基因发生改变，而不能进行正常增殖所产生的子代病毒。辅助病毒辅助病毒 可以辅助缺陷病毒完成正常增殖的病毒。顿挫感染顿挫感染 病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，则病毒在细胞中不能合成本身的成分，称为顿挫感染。非容纳细胞、容纳细胞。干扰现象干扰现象 两种病毒感染同一种细胞，常发生一种病毒抑制另一种病毒复制的现象，称干扰现象。机制：IFN、受体、DIP。二、与病毒增殖有关的异常现象第三节第三节 病毒遗传学与变异病毒遗传学与变异（一） 基因突变条件致死性突变株： 温度敏感突变株（ts突变株）：

12、2835可增殖，3740 不能增殖，具有减低毒力而保持免疫原性的特点。宿主范围突变株 (hr突变株)：病毒基因组改变影响了对宿主细胞的感染范围，可感染野生型病毒不能感染的细胞。耐药突变株(二）基因重组与重配基因重组：两病毒的基因组发生互换，产生具有两个亲代病毒特性的子代病毒，并能继续增殖。基因重配：在分节段的病毒基因组之间，两个病毒株可通过基因片段的交换使子代基因组发生突变。互补作用 当两株病毒感染同一细胞时，有其中一个病毒株提供另一个病毒增殖所必须而不能生成的基因产物，使后者能增殖。表型混合 一种病毒的衣壳或包膜可以包在另一种病毒体的核酸外面，称为表型混合。多倍体 有些病毒的不同株同时感染同

13、一细胞，许多基因组的子代病毒常是多倍体。(三）基因产物的相互作用表型混合和核壳转移第四节第四节 理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响一、物理因素的影响一、物理因素的影响温度大多数病毒耐冷不耐热。在70（数月）或196（数年）条件下，病毒感染性可保持数月至数年。一般加热60经30min或100数秒钟可使大多数病毒灭活。pH值多数病毒在pH68范围内稳定。射线和UV射线使核苷酸链发生致死性断裂；UV则是在病毒的多核苷酸上形成双聚体 (如胸腺核苷与尿核苷)，抑制病毒DNA或RNA的复制。二、化学因素的影响二、化学因素的影响脂溶剂脂溶剂乙醚、氯仿、去氧胆酸盐等脂溶剂可使有包膜病毒的包膜脂质溶解而灭

14、活病毒，失去吸附能力。 消毒剂过氧乙酸、甲醛等均能使大多数病毒灭活。与细菌相比，病毒对消毒剂抵抗力强，特别是无包膜的小型病毒。 中草药板蓝根、大青叶、大黄、贯仲和七叶一枝花等对某些病毒有一定的抑制作用。病毒分类的原则病毒分类的原则（1 1）核酸类型与结构）核酸类型与结构（2 2）病毒体的形状和大小）病毒体的形状和大小（3 3）病毒体的形态结构）病毒体的形态结构（4 4）对脂溶剂的敏感性）对脂溶剂的敏感性第六节第六节 病毒分类病毒分类DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒DNADNA和和RNARNA逆转录病毒逆转录病毒 亚病毒亚病毒 卫星病毒（卫星病毒（satellitessatellites

15、） 类病毒（类病毒（viroidsviroids）朊粒（朊粒（prionprion）n亚病毒：一类比病毒还小的、结构更简单的微生物。包括类病毒viroid、卫星病毒satellites virus和朊粒Prion。n类病毒：均为植物病毒，单链杆状，有二级结构，无包膜或衣壳，不含蛋白质，利用宿主细胞的酶聚合酶进行复制。n卫星病毒：植物病害致病因子，单链。一类可编码自身衣壳蛋白，另一类为卫星病毒分子，需利用辅助病毒的蛋白质衣壳。亚病毒亚病毒类病毒（类病毒（viroid):viroid):植物病毒植物病毒, ,单链杆状单链杆状RNA,RNA,无蛋白质无蛋白质马铃薯马铃薯纺锤形纺锤形块茎块茎亚病毒亚病毒 卫星病毒（卫星病毒（satellite virus): satellite vir