《病毒学》(研究生)全册配套完整课件

《病毒学》(研究生)全册配套完整课件病毒学Virology课程简介病毒的概念病毒的复制病毒与宿主相互作用病毒的应用重点：人类和动物疾病相关病毒特点：结合具体研究实例参考教材AlanJCann

《PrinciplesofMolecularVirology》

2001， 3rdEd.2003， 4thEd.科学出版社（缺货中？）参考读物：《KeyNotesonMedicalMolecularVirology》

闻玉梅院士等著复旦大学出版社

2005其他参考书卢里亚著,王顺德等译/《普通病毒学》（1983年）徐耀先等编著/《分子病毒学》（2000年）金奇主编/《医学分子病毒学》（2001年）谢天恩,胡志红主编/《普通病毒学》（2002年）（Q939.4/X541）杜平,戚中田,潘卫主编/《分子病毒学原理与实验技术》（2002年）松佩拉松克著/《病毒学概览》（2006）（Q939.4/S85）考试方式开卷笔试，期中、期末各一次各占50%课件·联系方式课件网址：

06/上传中转/教学/病毒学2011(钟江)联系方式Email：jzhong@办公室：生物二楼313电话：55664332第一章绪论绪论病毒学简史什么是病毒？病毒的特性为何研究病毒？一、病毒学简史病毒的遗迹病毒缺乏化石遗迹（？）但有些间接的证据可以告诉我们它们的历史病毒自古就有至少三千多年前就存在古埃及的石碑（公元前1580年-1350年）,显示一个脊髓灰质炎病毒（poliovirus）感染者最早记载的植物病毒油画作者：NicolasRobert(1624-1685)被郁金香碎色病毒(TulipBreakingVirus)感染的郁金香最早记载的昆虫病毒《农书》（公元1149年）有关于家蚕“高节”、“脚肿”等病症的记载，即现在所知核型多角体病毒(nucleopolyhedrovirus)核多角体病毒病但“病毒(Virus)”一词由来不久病毒：Virus

； 病毒学：VirologyVirus:来自拉丁文，意为slime(污泥,粘液,有毒的液体)由巴斯德(LouisPasteur)在研究狂犬病时最早使用(1885)但当时巴斯德并未意识到病毒与细菌的差异巴斯德的曲颈瓶试验人类认识病毒的开始19世纪后期，微生物学奠基判断某微生物引起疾病的准则所有患病生物中都可找到该微生物该微生物可在体外培养体外培养的微生物可在健康生物中引起类似的症状从人工感染的宿主中可再次分离该微生物科赫法则

炭疽病 炭疽芽孢杆菌 Koch

化脓 葡萄球菌 Koch

淋病 淋病奈瑟氏球菌 Neisser

伤寒热 伤寒沙门氏菌 Eberth

化脓 链球菌 Ogston

结核病 结核分枝杆菌 Koch

霍乱 霍乱弧菌 Koch

白喉 白喉棒杆菌 Klebs

破伤风 破伤风梭菌 Nicolaier

腹泻 大肠杆菌 Escherich

肺炎 肺炎球菌 Fraenkel

脑膜炎 脑膜炎奈瑟氏球菌 Weicheselbaum

食物中毒 肠炎沙门氏菌

Gaertner

产气坏疽 产气荚膜梭菌 Welch

鼠疫 鼠疫耶尔森氏菌 Kitasato,Yersin

肉毒 肉毒梭菌 vanErmengem

痢疾 痢疾志贺氏菌 Shiga

副伤寒 副伤寒沙门氏菌 Schottmuller

梅毒 梅毒螺旋体 Schaudinn,Hoffman1906 白日咳 白日咳博德特氏菌 Bordet,Gengou病原细菌的发现病毒的发现困难：病毒无法进行体外培养有赖于半个世纪以后出现的细胞培养技术1884：张伯伦过滤器(Chamerbland’sfilter)

陶瓷过滤装置9种不同孔径孔径最小的过滤装置可阻止细菌通过Chamberland’sPorcelainFilter陶瓷滤芯病毒的发现烟草花叶病(Tobaccomosaicdisease)：病原体可以通过过滤器!发现者：Ivanofsky (俄国)Mayer (德国)Berjerinck (荷兰)TMV是一种较小的细菌，还是一种全新的病原体？贝杰林克：病毒的发现者早期杰出微生物学家最早培养根瘤菌、脱硫细菌等重要的难培养细菌首先认识到病毒的独特之处：无细胞结构在培养液中不生长MartinusBeijerinck贝杰林克的实验观察4Dec.1898开始一个新的烟叶病的实验26.检查4Dec用健康植株的汁液感染的植株27.检查4Dec用健康植株汁液加染病植株过滤液，并在室温下培养后感染的植株贝杰林克的观察烟草花叶病的病原不能象细菌一样在营养液中大量繁殖烟草花叶病只能感染嫩叶：需要活的分裂的细胞现在知道：老的叶片也能被感染，只是不产生症状正确地提出病毒可在植物韧皮部内移动贝杰林克的病毒概念“ContagiumVivumFluidum”（传染性活液体）一般将贝杰林克发表论文的1898年，作为病毒学创立的年份认识病毒的本质20世纪初，人、动植物、微生物的病毒不断被发现，但对病毒本质的认识进展缓慢1935年，W.Stanley首先分离到纯的烟草花叶病毒，并得到了结晶，认为是蛋白质随后又发现其中有核酸存在，认识到病毒由蛋白和核酸组成Stanley’sCrystalsofTMV认识病毒的本质1939年，G.A.Kansche在电子显微镜下直接观察到了烟草花叶病毒的病毒颗粒早期（1939）和当代的TMV电镜照片噬菌体研究将病毒学带入遗传学和分子生物学时代1940年代：认识病毒的本质如：Hershey&Chase实验证实遗传物质是核酸而不是蛋白质（1952）冷泉港实验室的噬菌体小组詹姆斯·沃森在冷泉港“Viruses”研讨会上首次公开描述DNA的双螺旋结构（1953)噬菌体的贡献“因发现病毒的复制机制及遗传结构而获奖”摘自诺贝尔奖授奖致辞……Delbrück,HersheyandLuriamustinfactberegardedastheoriginalfoundersofthemodernscienceofmolecularbiology.……德尔布吕克，赫西和卢里亚理应被看作分子生物学这一现代科学的最初的创始人。噬菌体对分子生物学的贡献1946基因重组（Delbruck）1947突变与DNA修复（Luria）1952转导（Zinder&Lederberg）1952DNA是遗传物质（Hersey&Chase）1958DNA的限制性和修饰1955基因顺反子的概念（Benzer）1958基因表达的阻遏子和激活子（Pardee,Jacob,Monod）1961发现mRNA（Brenner,Jacob,Meselson）1961遗传三联密码子（Crick,Barnett,Brenner,Watts-Tobin）1961确定无义密码子是翻译的终止信号(Cambell,Epstein,Bernstein）1964基因与多肽的相关性（Sarabhai,Stretton,Brenner）1966大分子合成途径（Edgar，Wood）1974DNA重组技术载体（Murrayetal.）基因组时代始于病毒桑格（FredSanger）首次测定一种生物：噬菌体fX174的基因组(5375nt)fX174的基因组1950年代以后：细胞培养技术奠定了现代动物病毒学研究的基础病毒的分离、鉴定复制机制研究基因组结构和功能研究病毒-宿主关系研究疫苗制备肿瘤病毒学HowardTemin&DavidBaltimore发现病毒的反转录现象（1970）病毒学的历史同时也是分子生物学发展的历史生物学研究方法进步的历史小结：二.什么是病毒？什么是病毒？病毒是一种亚显微的，专性细胞内寄生物亚显微的(sub-microscopic)：用光学显微镜无法看见的——无细胞结构专性寄生(Obligateparasite)：脱离细胞无法独立复制细胞内寄生(Intracellularparasite)：——依赖宿主细胞来完成自身的生活史什么是病毒？但这一定义尚不足以将病毒与其他微生物完全区分：无细胞结构？有些复杂的病毒也有类似细胞膜的结构和内部的结构分区——如：痘病毒专性细胞内寄生？有些特殊的细菌，大小与最大的病毒相当，也营专性细胞内寄生——如立克次氏体、衣原体什么是病毒？生活史：专性寄生不能独立生活，不能在培养基上生长只能在活的细胞内生长繁殖繁殖方式：不生长，不分裂细胞繁殖——生长、分裂，子代来自母代的一部分病毒繁殖——复制，装配蛋白质合成：无核糖体依赖细胞的核糖体进行蛋白合成核酸成分：不同时具有DNA和RNA细胞：基因组DNA，mRNA，tRNA，rRNA病毒：基因组DNA或RNA，一般没有其他RNA沙粒病毒但，生物学总有例外——有核糖体的病毒：沙粒病毒(Arenavirus)病毒粒子组装时包入了细胞的核糖体但并不具备合成蛋白质的能力例外——既有DNA又有RNA的病毒？人巨细胞病毒(Humancytomegalovirus,HCMV)基因组为dsDNA但带有四种病毒mRNA它们对于病毒的复制并非必须例外？能够自己合成蛋白质的病毒？Mimivirus：感染阿米巴原虫（变形虫）在已知基因组最大的病毒：1.2Mbp

大于不少细菌的基因组编码许多和蛋白合成有关的酶尚待深入研究Mimivirus会在细胞外生长的病毒？会在细胞外生长的病毒？Acidianus

two-tailedvirus：一种感染古菌的病毒从意大利一个酸性温泉中分离pH1.5，85−93℃离开细胞后会发生形态变化两端长出尾状结构作用：帮助寻找新的宿主细胞？Day0Day2Day5Day6Day7会在细胞外生长的病毒？Day0Day2Day5Day6Day7Haringetal.2005Nature436:1101病毒也能被其他病毒寄生，还会得病？Mamavirus:一种感染藻类的病毒Sputnik:一种“virophage”,在部分Mamavirus中发现virophage感染造成Mamavirus结构异常

什么是病毒？随着研究技术的进步，可能会发现更多的例外，我们对病毒复杂性和多样性的认识也会更加深入…..但是，病毒的基本特性并没有被突破病毒与其他微生物的比较是否在培养基上生长是否二分分裂是否同时具有DNA和RNA是否具有核糖体是否具有胞壁酸对抗生素的敏感性

细菌支原体病毒立克次氏体衣原体是是是是是是是是是是否否否否否否*否*否否否是是是是是是是是是是病毒学的经典问题：病毒是不是生物？病毒是活的吗？病毒是不是最简单、最原始的生命形式？生物编码核糖体的生物编码衣壳的生物孤儿复制子NatureReviewMicrobiology6：315（2008）新的生命观？细胞生物病毒质粒等不同意见病毒不能满足构成生命的基本要素，并非构成生物进化树的一支NatureReviewMicrobiology.7:309,2009什么是生命？NatureReviewMicrobiology.7:309,2009小结病毒是一种亚显微、专性寄生的特殊生命形式随着技术的发展和研究的深入，对病毒的认识也正在发生着变化三、病毒的特点种类繁多，数量巨大多样性丰富变异迅速宿主专一性强有致病性1.病毒种类繁多已经确认的只有5,000种左右但实际种类应该远远超过各种生物的总和：各种细胞生物都有专门的病毒感染人的病毒有上百类，且不断有新病毒发现有十多种病毒感染蜜蜂不断有新病毒发现新发现的感染古菌的病毒美国黄石公园温泉的古菌中发现能耐受接近沸腾的温度结构特征：有塔状突起，T=31环境中存在的病毒远超我们想像Science326,858(2009)南极内陆湖水中发现的病毒病毒数量巨大据估计，地球上共有1031病毒粒子所有病毒基因组串联起来，长度大2亿5千万光年2.病毒具有极其丰富的多样性病毒基因组的多样性3.病毒进化迅速病毒复制周期短、子代病毒数量多全球人口：6x1091毫升艾滋病患者的血液中HIV数量：>1x1010病毒复制时会积累突变DNA复制的出错率：10-7-10-11；RNA复制的出错率：10-4病毒-病毒、病毒-细胞间的水平基因转移举例：SARSCoV：从最初出现到致病高峰期，几个月内病毒发生了巨大的变化4.病毒的宿主专一性完全依赖特定的宿主细胞，甚至是特定的细胞状态专一性产生的机理：病毒受体，复制酶，传播载体等等但，专一性有时是相对的（如：人畜共患病）5.病毒的致病性病毒是许多疾病的罪魁流感病毒：1918年大爆发，造成2000万人死亡人免疫缺陷病毒(HIV)：30年2000多万人死亡，数千万病毒携带者乙肝病毒：中国有1.2亿携带者，是肝癌的重要病因但，致病并非病毒的本意。它的本意是生存繁衍许多古老的病毒与寄主建立了平衡关系(EBV)许多病毒因为无明显致病性而不为人所知很多死亡其实是人体免疫系统造成的(SARS-CoV)小结病毒有许多微生物的一般性质。同时病毒的多样性更加丰富，给它带来一些新的特性。四、为何研究病毒？1、认识与控制疾病2、深入认识生命本质3、应用病毒造福人类1.认识与控制疾病众多病毒性疾病曾经，并仍然在威胁人类的健康SARS：唤醒了国人的生物安全意识难以捉摸的流感：禽流感？猪流感？人流感?近年出现的新型“蜱传病毒”引起多例死亡系一种新的布尼亚病毒引起NEnglJMed.364(16):1523-32.2011新的病毒性疾病不时出现病毒改变宿主病毒改变地理分布改变宿主的SARS-CoV改换宿主：Nipah病毒1999年，马来西亚一猪场暴发了一场严重的局部流行病；269人染病，死亡率高达40％由一种新的人类病毒引起，命名为Nipah病毒。原为感染蝙蝠的病毒，对人无害，在中间寄主猪中变异，对人具有强毒性原因：养猪场建到了原始森林的边上Nipah病毒和Hendra病毒发生了重组，形成了致命的嵌合病毒!!!好莱坞最新制作

——《传染病》1999年WestNileVirus从中东降落到纽约市改变地理分布：西尼罗河病毒1999:初到美国西尼罗河病毒在美国迅速扩散2000:借助蚊子和鸟类传播2001：占领半个美国2002：大爆发2003:病毒覆盖整个美国2004：病毒向岛屿扩散人感染数人死亡数西尼罗河病毒引起的大量感染和死亡病毒也会引起一般认为非传染性的疾病心血管病免疫系统疾病精神疾病肥胖肿瘤可能引起肥胖的病毒？犬瘟病毒 动物劳氏相关病毒 动物搔痒病病原 动物腺病毒SMAM-1 动物和人：肥胖患者20%有它的 抗体 Borna病毒 动物和人腺病毒36型 动物和人：肥胖患者30%有它的 抗体； 正常人仅5%有抗体腺病毒37型 动物和人 病毒感染导致肥胖的机理ObesityReviews(2010)11,289–296可能与精神疾病有关的病毒：BDVBDV（BornaDiseaseVirus）：感染马、牛、羊等动物，可以感染中枢神经系统，引起致死性疾病可能也会感染人，引起神经心理疾病，包括：抑郁，狂躁型抑郁，精神分裂，忧郁……在BDV阳性的神经心理疾病患者中，用抗病毒药物进行治疗有助于缓解神经心理疾病，一般的抗抑郁治疗却没有明显的作用机理：病毒感染神经细胞，影响神经因子、免疫因子的水平？仍有争议HaraldzurHausen2008年诺贝尔医学和生理学奖：人乳头瘤病毒和子宫颈癌与肿瘤形成相关的病毒约有16％的肿瘤是由感染引起的，其中绝大部分与病毒感染有关TreeMan印度尼西亚人，DedeKoswara四肢长出根状结构虽经多次手术切除，仍无法根治系人乳头瘤病毒（HPV)感染引起细胞增生和产生大量角质病毒学研究与疾病控制：艾滋病防控美国艾滋病的发生情况2.深入认识生命病毒本身是一种重要的生命形式，值得深入研究不断有新的发现病毒是研究其他生命形式的探针：病毒必然与其宿主发生相互作用能光合作用的动物海蜗牛：一种生长在海水中的软体动物，以囊泡藻为食。藻类细胞被摄入并消化后，它们的叶绿体被保留下来，并为海蜗牛提供冬天的食物——能够进行光合作用的动物！但光合作用光靠叶绿体还不够，需要核基因编码的一些蛋白质参与。研究发现海蜗牛竟然也有这些基因，且与藻类的完全一样跨界的水平基因转移？显然海蜗牛的光合作用相关核基因来自它的食物：囊泡藻，但究竟怎么得到的？在海蜗牛中发现有一种反转录病毒，平时整合在基因组中，潜伏。每年春天，待海蜗牛产卵完成后，病毒大量复制导致海蜗牛死亡：已经成为海蜗牛生活史的一部分一种假说：反转录病毒的逆转录酶帮助海蜗牛把摄入的囊泡藻的mRNA转换成DNA，并让它们整合到海蜗牛的染色体。人基因组中有大量的逆转录病毒的残留，它们在人类的进化史上有什么作用？3.应用病毒，造福人类基因载体高效表达蛋白质基因治疗病毒治病病毒治癌有害生物的生物防治病毒与纳米制造技术SWNT:单壁碳纳米管Science324:1052，2009利用病毒调节生态平衡？病毒可以影响自然界的物质代谢和循环：病毒在海水中的浓度为107～109个/mL,海洋病毒几乎对所有的海洋生物都有影响由病毒引起的死亡5%～40%的海洋生物近30%海洋蓝藻和60%游离异养菌NATURE459:207(2009)小结病毒学发展的历史一定程度上代表了现代生物学发展的历史虽然与几十年前相比，病毒已经不再那么神秘，但其中的仍有无数奥妙等待我们去探究随着科学发展，有些病毒离我们而去（天花），但更多的病毒却似乎离我们越来越近。第二章病毒学研究方法病毒学研究方法病毒培养方法形态学研究方法免疫学(血清学)方法生化、生物物理与分子生物学方法一、病毒培养方法病毒依赖活细胞繁殖，培养病毒必须有合适的活细胞和宿主系统培养技术对于病毒学研究具有重要意义：噬菌体研究：病毒学发展的先锋SARS病原体查找：SARS-CoV可以在Vero细胞中繁殖植物病毒：许多至今仍难离体培养1、体外细胞培养技术二十世纪中期动物细胞体外培养技术的建立，极大推动了动物病毒学研究的发展原代成纤维细胞建株成纤维细胞上皮细胞细胞培养技术在病毒学中的应用病毒生物学定量病毒克隆化——获得遗传均一的病毒方便地生产病毒同步化地研究病毒复制的过程，提高实验的可重复性病毒的定量并非所有的病毒颗粒都有感染活性有感染活性的病毒颗粒一般仅占总数的几百到几万分之一总颗粒数/感染性颗粒数病毒的定量因此，病毒的定量分为：物理化学的定量：物理颗粒：电子显微镜观察化学组分：蛋白质、核酸定量生物学的定量：有感染活性的颗粒的数量后者更有意义；称为病毒的效价(Titer或Titre)病毒效价的测定（之一）

用稀释的病毒液感染单层细胞，盖上琼脂，限制病毒的流动病毒感染造成局部细胞死亡或病变，形成肉眼可见的“斑”或“空斑”（噬菌体中：噬菌斑）根据“斑”的数量和稀释倍数可以统计病毒的效价单位：空斑形成单位(plaqueformingunit,pfu)/ml空斑数量x稀释倍数病毒接种量(ml)效价=“空斑”测试（plaqueassay）未感染的细胞被染成红色病毒感染形成“空斑”“空斑”不空显微镜下的“空斑”带有LacZ基因的重组病毒形成的空斑病毒效价的测定（之二）病毒逐级稀释接入长有细胞的孔中，培养后观察各孔中细胞是否被感染，计算TCID50（TissueCulture50%InfectionDose——一半的孔被感染时的稀释度）10-110-210-310-410-510-6100%100%80%50%20%0%感染率病毒逐级稀释多孔板终点稀释法病毒效价的相对性由于病毒感染具有宿主细胞特异性，用不同的细胞系去测定病毒的效价，可能会得到完全不同的效价数据在研究和实际应用中，效价测定需要标准化病毒感染复数(MultiplicityofInfection,MOI)病毒感染复数：病毒感染细胞时平均每个细胞的病毒数MOI=病毒总量细胞数(pfu/cell)病毒感染复数病毒感染细胞是随机的独立事件群体感染时，有的细胞被1个病毒粒子感染，有的被2个病毒粒子感染……有的可能没有被病毒感染病毒感染细胞的情况，符合泊松分布：p(k)=e-mmk/k!(其中m：病毒感染复数，p(k)：细胞被k个病毒感染的几率)所以：未被感染的细胞的比率： p(0)=e-m

被1个病毒感染的细胞比率：p(1)=e-mm

被2个病毒感染的细胞比率：p(2)=e-mm2/2问题：1万个细胞，为了保证99%细胞至少有一个病毒感染，共需要多少病毒？病毒感染复数思考问题：pfu与TCID50间的换算关系是：1TCID50=0.7pfu为什么？问题：1万个细胞，为了保证99%细胞至少有一个病毒感染，共需要多少病毒？答案：p(0)=e-m=（1-99%）=0.01，m=4.6(pfu/cell)共需要病毒10000x4.6=46000pfu为什么强调感染复数？感染复数对病毒感染的实验结果有很大影响低感染复数时感染不同步高感染复数时病毒易积累变异不同的实验要求不同的感染复数2、活体培养方法仍有许多病毒缺乏可供其复制的离体细胞培养系统，限制了对它们的深入研究如：乙肝病毒，大多数植物病毒活体系统的优势：可提供病毒与宿主相互作用的信息免疫反应致病机理治疗方法最常用活体系统之一：鸡胚用于繁殖病毒、制备疫苗的鸡胚鸡胚鸡胚的构造和病毒培养病毒在鸡胚中的繁殖流感病毒单纯疱疹病毒活体培养方法免疫缺陷动物(SCID小鼠）对病毒感染无免疫排斥可接入人的免疫细胞等，使之具有人的免疫功能，用于研究病毒与免疫系统的相互关系SCID：severecombinedimmunodeficient活体培养方法转基因动物：研究致病和治疗的模型表达病毒基因的转基因动物带有HIV基因的大鼠；带有乙肝病毒基因组的小鼠宿主基因剔除的转基因动物研究易感性机制替代病毒：研究动物病毒来认识相关的人类病毒鸭乙肝病毒：用作人乙肝病毒研究的模型鼠68型疱疹病毒：用作EB病毒和人8型疱疹病毒的模型二、病毒形态学研究方法光学显微镜电子显微镜X-射线晶体学荧光示踪1.光学显微镜病毒细小，一般光学显微镜下不可见但有时可见病毒聚集，或衍生形成的包涵体狂犬病毒包涵体昆虫杆状病毒的多角体病毒包涵体光学显微镜电子显微镜2、电子显微镜病毒形态研究主要利用电子显微镜电镜使人们认识到病毒并非“感染性液体”常用的电镜方法：透射电镜：电子束透过样品，根据样品的电子密度成像扫描电镜：在样品表面喷涂反射电子的金属薄层，电子束打到样品表面后反射成像透射电子显微镜（TEM)TransmissionElectronicMicroscope,TEM噬菌体负染，透射电镜疱疹病毒感染细胞的超薄切片，透射电镜TEM：负染与超薄切片扫描电子显微镜（SEM)ScanningElectronicMicroscope,SEM扫描电子显微镜工作原理扫描电镜图核型多角体病毒的光镜、扫描电镜与透射电镜观察光学显微镜、扫描和透射电子显微镜比较新的电镜技术冰冻电镜低辐射电镜这些新技术，结合电子计算机图像重建技术，可以更好的了解病毒的真实结构冰冻电镜图像重构技术电子显微镜技术的改进一种绿藻病毒的冰冻电镜重构冰冻电镜解析病毒结构冰冻电镜解析病毒结构质型多角体病毒冰冻电镜图通过X射线衍射研究病毒中原子、分子的排列只能研究可形成晶体的小型病毒，对于有被膜的病毒和一些结构复杂的病毒无能为力3.X射线晶体学腺病毒——迄今结晶的最大病毒腺病毒：常见动物病毒，基因治疗载体直径91nm，150MDaltonScience329:1071,2010应用荧光显微镜技术实时跟踪AAV入侵的过程4.荧光示踪荧光技术监控疱疹病毒在神经轴突中的移动EgresstransportofcapsidsandVP16.mRFP1capsid(Top),VP16-GFP(Middle),andacolormerge(Bottom)areshown.Thecellbodyfromwhichthisaxonextendsisbeyondtheleftedgeofthefieldofview.OneegressingcapsidisseenmovinganterogradeintheaxonandisassociatedwithVP16-GFP.SeveraladditionalVP16-GFPpunctaeofvaryingintensitymoveanterograde,independentofcapsids.（ProcNatlAcadSciUSA.2005April19;102(16):5832–5837）病毒沿肌动蛋白移动，与细胞和相撞AcMNPV3mCnucleocapsids(red)areshowncollidingwiththenucleusinHighFivecellsexpressingEGFP-actin(green).JCellBiol.190:187-195(2010)三、免疫学方法病毒学与免疫学是密切相关的免疫技术在病毒学中的应用——利用抗原抗体反应的专一性进行：病毒的检测病毒的鉴定分型病毒的定量特异性抗体的监测常用免疫学技术血球凝集试验补体结合试验酶联免疫吸附试验（ELISA）免疫印迹试验（Westernblot）免疫荧光组织化学免疫胶体金标记免疫共沉淀某些病毒具有与血细胞表面多糖分子结合的蛋白（基团）。如流感病毒，风疹病毒血球凝集试验血球凝集血球沉淀补体结合试验游离的补体可导致抗体包被的红血球破裂(溶血)但当有抗原-抗体复合物存在时，补体就会与抗原-抗体复合物结合，可避免溶血。由此可检测是否有特定的抗原或抗体存在补体结合试验：测定特定抗原的量抗体（抗血清）与待测抗原样品混合加入一定量的补体加入包被抗体的红血球测定溶血AgYY抗血清

YYYYYYYYAgNoAgAg酶联免疫吸附试验（ELISA）用酶标记的抗体灵敏地定量检测病毒抗原ELISA:EnzymelinkedImmuno-SorbentAssayA双抗夹心B间接法ELISA检测抗体A：抗原E：标记酶S：低物某SARS-IgM检测试剂的效果IgM适合早期检测免疫印迹试验（Westernblot)：用酶标记的抗体检测特定的病毒抗原在蛋白电泳胶上的相对位置免疫荧光组织化学利用荧光标记的抗体检测特异抗原在组织、细胞中的存在与分布免疫电镜——金标记将金颗粒连接到特异性抗体，用于在电镜中检测特定病毒抗原的存在与分布免疫共沉淀使抗原与抗体共同沉淀，分离检测特异的抗原常用于研究与该抗原相互作用的大分子免疫学方法的局限常发生交叉反应、非特异性吸附2003年某SARS病毒ELISA检测试剂盒检测动物血清样本的结果

克服免疫学方法的局限在实验中必须设有严密的对照单克隆抗体技术的出现大大提高免疫学反应的专一性单克隆抗体四、生化、生物物理与分子生物学方法生物物理方法：离心技术病毒颗粒分离纯化病毒颗粒的大小、沉降系数测定密度离心分离纯化病毒生物化学方法病毒颗粒生物化学组分分析：蛋白质分析结构蛋白核酸分析其它组分分析

腺病毒的结构蛋白分子生物学方法分子生物学：当前病毒学的主流技术：基因、基因组结构与功能分析基因组复制机制分析基因表达及调控分析蛋白质组成与结构分析……分子生物学方法举例1：病毒反向遗传学方法病毒反向遗传学技术（reversegenetics)：遗传学：性状基因反向遗传学：基因性状

通过遗传操作人为改变基因(突变，缺失等)，分析功能变化，从而认识基因的功能RNA病毒的反向遗传学从合成基因到合成病毒：人工合成脊髓灰质炎病毒人工合成脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒：单链RNA基因组病毒（正链）根据病毒基因组序列，合成相应的DNA片断，拼成脊髓灰质炎病毒基因组克隆到质粒，其上游带有T7噬菌体启动子质粒转入表达T7噬菌体RNA聚合酶（识别T7启动子）的细胞，细胞中产生全长病毒mRNA合成病毒蛋白后，形成完整的有感染力的病毒Ebola病毒反向遗传学Ebola病毒：最致命的病毒之一，单链RNA基因组（负链）反向遗传学系统：构建表达全长基因组的质粒（T7启动子），与表达T7聚合酶的质粒同时转染细胞，由T7聚合酶转录病毒全长基因组RNA和病毒mRNA构建表达病毒各主要蛋白的质粒，同时转入细胞病毒复制，得到子代病毒分子生物学方法举例2：病毒元基因组研究基因组学研究始于病毒数以千计的病毒株已经进行了全基因组分析进一步研究的困难：众多病毒缺少细胞系统，无法得到遗传上均一的病毒株同样的问题在细菌研究中也存在。解决办法：元基因组——不进行培养，从混合样品中抽提取DNA，进行序列分析。基础：测序技术改进，成本降低；计算能力提高“病毒组（virome)”研究从环境中直接分离病毒，不经培养，直接进行高通量核酸序列分析（深度测序）人体肠道病毒组：存在大量噬菌体实验过程测序分析结果小结病毒学研究有赖于物理、化学、生命科学的各种研究方法研究技术的进步是病毒学发展的动力所在第三章病毒的结构一、病毒的基本形态构成病毒粒（Virion)：病毒的基本单位结构的基本单位：完整的病毒功能的基本单位：引起感染例外：多分体病毒，分段的基因组包在二个或更多的病毒颗粒中，需要同时存在才能感染。病毒粒的大小病毒粒的大小：20nm-300nm有的线形病毒长达数微米从原子到细胞病毒粒的模式结构及名称包膜（囊膜，被膜；envelop）衣壳(capsid)核酸核酸结合蛋白}核心(Core)}核衣壳(nucleocapsid)刺突（包膜子粒，Spike/peplomer）衣壳粒(capsome)间质(tegument)烟草花叶病毒P2噬菌体T2噬菌体脊髓灰质炎病毒病毒粒的基本形态基本形状：球状、杆状和复合状包膜病毒与无包膜病毒疱疹病毒流感病毒腺病毒病毒粒的基本形态病毒粒的功能保护基因组免受破坏核酸酶物理剪切力紫外线引起的化学修饰侵染细胞表面带有“吸附蛋白”，与细胞受体结合启动病毒复制带有病毒开始复制所必需的酶和其它功能因子TMV基因组RNA长度6400nt，分子量2x106Da。全用来编码外壳蛋白，可编码2133aa，分子量约2.3x105Da考虑所有的3个读码框的编码能力，也仅7x105Da病毒粒分子构造的基本原则节约遗传资源：病毒衣壳由许多个相同的衣壳蛋白（衣壳粒）重复排列而成，而不是由少数巨大的蛋白构成保持结构稳定：衣壳蛋白（衣壳粒）对称排列，保持自由能最低的状态两种基本分子构造螺旋对称病毒粒二十面体对称病毒粒二、螺旋对称的病毒粒基本构造结构相对简单，由一种主要的衣壳蛋白构成衣壳粒衣壳粒围绕着中央的核酸，沿螺旋线排列，形成螺旋对称代表：烟草花叶病毒（TMV）螺旋对称病毒粒主要结构参数：直径每一圈的衣壳粒数量每个亚基沿轴向上升的高度p螺旋的斜度，P就满足： P=xp斜度P=2.28p=0.14m=16.3

直径18nm

=16.3，即螺旋的每一圈有16.3个外壳蛋白分子每个亚基沿轴向上升的高度p=0.14nm

斜度是16.3x0.14=2.28nm螺旋对称病毒粒有些螺旋对称病毒粒子除了主要衣壳蛋白外还有其它蛋白存在M13噬菌体螺旋对称病毒粒形态变化典型的螺旋对称病毒粒常呈柱状，或棒状。如烟草花叶病毒（TMV）病毒粒长度由基因组的长度决定：病毒复制产生异常长度的基因组时，核衣壳长度也随之变化TMV螺旋对称病毒粒形态变化刚性与柔性病毒粒烟草花叶病毒：病毒粒子刚硬，不易弯曲。受外力时易折断水稻条纹叶枯病病毒：可弯曲变形水稻条叶枯病毒螺旋对称病毒粒形态变化有包膜螺旋的对称病毒埃博拉病毒：致死率最高的病毒之一在柔性的螺旋对称纤维外面覆以包膜埃博拉病毒的病毒粒子副粘病毒科：nipahvirus有包膜螺旋的对称病毒（续）Nipah病毒（副粘病毒）：螺旋对称的病毒核衣壳缠绕成团，外覆以包膜。有包膜螺旋的对称病毒（续）麻疹病毒：鱼骨状的RNA-蛋白质核心副粘病毒科：麻疹病毒有包膜螺旋的对称病毒（续）SARS冠状病毒有包膜螺旋的对称病毒（续）流感病毒：RNA基因组分成8个片段，它们分别形成螺旋对称核衣壳，然后聚集在一起，外覆以包膜有包膜螺旋的对称病毒（续）狂犬病毒（弹状病毒）：螺旋对称的核衣壳为短杆状，外覆包膜，但一端内陷，呈子弹状三、等轴对称的病毒粒基本构造电子显微镜观察，很多病毒粒子是球状的但进一步观察发现它们并非真正球形，而是多面体：投影是多边形的正二十面体等轴对称病毒粒等轴（isometric）对称，可以是立方体，正八面体等。但病毒粒子的等轴对称都采用二十面体（icosahedral）又称二十面体对称衣壳蛋白排列在一个二十面体结构的表面，形成中空的外壳，容纳基因组核酸二十面体构造二十面体：由二十个三角形面构成共有：二十个面十二个顶点三十条棱二重对称轴三重对称轴五重对称轴二十面体的特点内部容量大：接近球形对称性好：5-3-2对称噬菌体fx174123衣壳蛋白在二十面体上的分布最简单的二十面体：由60个相同的蛋白分子构成每个面三个蛋白分子每5个蛋白聚集成一个五聚体，形成二十面体的顶点是一种完全对称的平衡结构代表：fx174衣壳蛋白在二十面体上的分布较复杂的二十面体多数病毒由远多于60个蛋白亚基构成，如何形成稳定结构？举例：芜菁黄花叶病毒共180个亚基，12个五聚体，构成12个顶点20个六聚体，分布于20个面不是完全对称——“准平衡”(quasi-equivalent)准平衡等轴对称结构在生活中普遍采用较复杂的二十面体实例细小RNA病毒：使用不同的蛋白分子180个亚基，三种蛋白质，各60个分子衣壳蛋白在二十面体上的分布在二十面体上分布更多的蛋白：三角形剖分数（TriangulationNumber)：将每个三角形面进一步划分成小的三角形

T＝f2xP f：非负整数

P＝h2+hk+k2,（级数，h和k是一对没有公约数的非负整数）

T＝1，3，4，7，9，12，13，16，19，21，25，27，28……123459876T=9(f=3;h,k=1,0;P=1)T=1T=4T=9T=16T=25T=1T=4T=9当h,k中一个为零时，产生正的三角形剖分(T=1,4,9,16,25.......)三角形剖分数与衣壳结构T=1T=4T=9T=16T=25T=1T=4T=9三角形剖分数与衣壳结构T=3T=7当h,k都不为零时，可形成“歪斜”的三角形剖分常见病毒的三角形剖分数T＝1

X174T＝3 脊髓灰质炎病毒， 芜菁黄花叶病毒， 芜菁皱缩病毒T＝4 披盖病毒T＝7

带尾噬菌体如， 乳头瘤病毒T＝16 疱疹病毒T＝25 腺病毒疱疹病毒的核衣壳；T=16顶点上的衣壳粒是五聚体，面、棱上的衣壳粒都是六聚体腺病毒，T=25新近解析的腺病毒结构l噬菌体的头部，T=７“歪斜”的三角形剖分剖分产生的小三角形可分布在两个面上近年发现的古菌病毒STIV冰冻电镜分析STIV结构特殊的T=31T=52+5x1+12＝31T=25腺病毒PRD1T=25PRD1二十面体结构病毒粒的变化联体病毒由两个（有时甚至是三个）不完整的二十面体相连构成联体病毒二十面体结构病毒粒的变化加长的二十面体衣壳主要见于噬菌体纵向长度是横向长度的1.5-2.0倍二十面体结构病毒粒的变化双层、多层二十面体衣壳轮状病毒双层、多层二十面体衣壳10nm呼肠孤病毒植物呼肠孤病毒双层、多层二十面体衣壳花椰菜花叶病毒(Caulimovirus)的三层结构二十面体结构病毒粒的变化复合结构病毒许多噬菌体由二十面体头部加上其他一些结构组成复合病毒T2噬菌体尾丝尾颈头二十面体结构病毒粒的变化包膜病毒许多动物病毒具有包膜疱疹病毒具包膜的二十面体病毒乙型肝炎病毒（HBV）具包膜的二十面体病毒人免疫缺陷病毒（HIV）衣壳形成时为二十面体，在病毒粒子包装成熟时“塌陷”成楔状四、病毒粒中的蛋白质核酸结合蛋白衣壳蛋白功能蛋白囊膜膜蛋白1.核酸结合蛋白在病毒粒中，病毒的核酸总与蛋白质结合进入细胞后会释放出游离的核酸核酸结合蛋白的作用：使核酸稳定，并聚集、包装入衣壳中核酸结合蛋白类型：衣壳蛋白作为核酸结合蛋白（螺旋对称病毒中，衣壳蛋白同时又是核酸结合蛋白）病毒编码专门的核酸结合蛋白细胞组蛋白作为核酸结合蛋白2.衣壳蛋白:构成二十面体的衣壳蛋白从噬菌体到人类病毒，构成各种等轴对称病毒粒子的蛋白往往都有保守的高级结构二级结构：八个b折叠区域，反向排列三级结构：筒状或楔状结构，楔状结构构成二十面体的衣壳蛋白结构相距甚远的病毒有相似的衣壳蛋白结构拥有共同的祖先?趋同进化的结果？真核生物病毒细菌噬菌体古菌病毒腺病毒与噬菌体PRD1衣壳粒结构比较Hexon:腺病毒六聚体蛋白P3:噬菌体PRD1衣壳蛋白3.功能蛋白许多病毒带有对病毒复制关键的酶或其他蛋白因子逆转录病毒：逆转录酶（基因组复制）负链RNA病毒：RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp)（基因组复制）疱疹病毒：a-TIF（启动病毒早期基因的转录）4.包膜蛋白具包膜的病毒所特有多为糖蛋白结构上可分为：膜内区、穿膜区、膜外区常形成多聚体：狂犬病毒G3流感病毒（HA1-HA2)3往往与病毒入侵宿主细胞密切相关小结病毒粒子是病毒的基本单位病毒核衣壳有螺旋对称和二十面体对称两种基本构造不同病毒的结构有很大差异，反映了病毒多样性虽然核酸是病毒的遗传物质，但对于许多病毒，病毒粒子中的蛋白质也是不可缺少的第四章病毒的类群病毒的类群病毒分类法主要病毒类群及特性介绍一、病毒分类法生物的分类始于亚里士多德？把动物根据运动方式分成空中、水中和陆地《尔雅》：整个动植物界可分为草、木、虫、鱼、鸟、兽六个门类阿根廷小说家博尔赫斯在作品中把动物分为14类，包括：属于皇帝的；涂香料的；驯养的；半人半鱼的；放养的；归入此类的；不可胜数的；破罐而出的；远看如苍蝇的……生物的分类林奈：根据形态相似性进行分类提出“种-属-科-纲-门-界”的分类方法和双名法命名物种达尔文：给物种之间建立的进化上的亲缘关系分类应该反映物种的进化关系地球上一共有多少种生物？新的观点：根据高级分类单元的数量推算生物的分类生物的分类：分类阶元：界、门、纲、目、科、属、种

种：Homosapiens

属：Homo

科：Hominidae

目:Primate

纲：Mammalia门：Chordata界：Metazoa核心问题：物种是什么？是真实的还是人为的？高等生物的物种：表型特征差异；生殖隔离——物种之间无基因交流微生物分类的困难无性繁殖为主杜布赞斯基等：无性繁殖的生物不存在物种的概念横向基因交流频繁相当长时间，病毒仅划分为组，且认为病毒不应有“种”的概念植物病毒学直到最近仍然保留了这一做法病毒的“种”的概念实际应用中需要“种”的概念现代病毒“种”的概念： Avirusspeciesisdefinedasapolytheticclassofvirusesthatconstituteareplicatinglineageandoccupiesaparticularecologicalniche.病毒的“种”的概念“具有一组共同的分类特征”(apolytheticclass)

：强调病毒“种”由多个特征决定的，其中没有一个是充分的和必需的1-5：五种特征；灰色代表不具有此项特征病毒的“种”的概念“构成一个复制谱系”(constitutesareplicatinglineage)：种的系统进化特性，“种”内所有病毒起源于共同的病毒祖先。病毒的“种”的概念“占有特定的生态龛位”(occupiesaparticularecologicalniche)：特定“种”的病毒具有特定的生物学特性，包括地理分布、宿主范围、致病机理等。病毒的种病毒是真实存在的，由生物进化和遗传产生的但，病毒的种及更高层次的病毒分类，是人们根据需要，通过理性和逻辑思维制造出来的病毒分类命名的规则生物分类：很大程度上是生物学家的个人行为双名法：属名＋种名＋命名者姓 如：HomosapiensL.病毒分类：比动植物的分类更为困难,依靠个人难以保证准确病毒微小，有赖于精细的技术，易发生差错或误差，受主观的干扰举例：电镜观察中常会出现假象病毒分类法国际病毒分类委员会（InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses，ICTV)：确定病毒分类命名的规则接收研究者有关病毒分类的建议，交专门委员会讨论；作出分类的决定，定期发表病毒分类报告病毒分类的主要指标病毒分类与其它生物有明显的不同病毒是“分子生物”，其分类很大程度上依赖于生物化学和生物物理的性质病毒分类的主要指标形态：大小、形状、衣壳对称性和结构、有否包膜和包膜子粒物理化学：分子量、浮力密度、沉降系数、稳定性（pH、热、阳离子、溶剂、变性剂）基因组：类型、大小、单/双链、线/环状、正/负/双义链、是否分段及片段大小和数量、核酸序列、重复序列、GC比、末端结构病毒分类的主要指标蛋白质：病毒蛋白的数、大小、功能、其他功能蛋白（转录酶、反转录酶、凝血蛋白、神经氨酸酶、和融合活性等）、氨基酸序列、糖基化、磷酸化等、抗原表位脂类：成份、性质等糖类：成份、性质等基因组结构与复制：基因组结构、复制策略、开放阅读框数量和位置、转录转译特性、转译后加工、病毒蛋白聚集和病毒组装的位置，病毒成熟与释放的部位和特性抗原特性：与其它病毒的血清学关系生物学性质：天然寄主范围、在自然界中传播的机制、媒介生物、地理分布、致病性、组织趋性、组织病理学现行病毒分类体系病毒种名：不采用双名法和优先法则病毒种的命名由几个有实际意义的词组成：噬菌体：由于寄主、病症类似，常用字母，数字表示，如：T4，l植物和昆虫病毒：寄主＋病症＋Virus：如:Tobaccomosaicvirus

（烟草花叶病毒）

Bombyx

morinuclearpolyhedrosisvirus（家蚕核型多角体病毒）病毒种名动物病毒：多种类型寄主＋病毒类型（＋数字）：

humanherpesvirus8--人疱疹病毒8型寄主＋病症＋virus（＋数字）：

humanimmunodeficientvirus-1--人免疫缺陷病毒发现者＋virus（现已取消，但已有的可沿用）：

Epstein-BarrVirus--EB病毒发现地＋virus：

Nipahvirus--尼帕病毒病毒名称SARSCoronavirusSARS病毒病毒种与暂定种病毒种和暂定种现共有已定名的病毒2200多种暂定种(tentativespecies)：病毒分类所特有的；当不能肯定某病毒的分类地位时，可以将其作为暂定种列入适宜的属和科病毒分类阶元病毒属（词尾为-virus）现共有300多个病毒属病毒科：最主要的病毒分类单位（词尾：-viridae）分科标准：病毒颗粒的形态，基因组组成、结构，复制方式等现共有87个科，其中22个科已被归入6个目，其余的科就是最高的病毒分类等级病毒目：目前最高的分类阶元（词尾：-virale）分类标准：核酸性质、极性（正链/负链），复制过程是否有逆转录过程等现有的病毒目现共有六个病毒目（2009年）：有尾噬菌体目（下属3个科）疱疹病毒目（下属3个科）单分子负链RNA病毒目（下属4个科）套病毒目（下属3个科）细小RNA病毒目（下属5个科）芜菁黄花叶病毒目（下属4个科）病毒分类阶元除一般的病毒外，还有亚病毒因子（subviralagent）：卫星类病毒朊病毒举例：“人类免疫缺陷病毒1”的分类地位尚未归入任何目科：Retroviridae（逆转录病毒科）亚科：Orthoretrovirinae（正逆转录病毒亚科）属：Lentivirus

（慢病毒属）种：HumanImmunodeficiencyVirus1甲型流感病毒的分类地位未归入目科：Orthomyxoviridae

（正粘病毒科）属：InfluenzaAvirus(甲型流感病毒属）种：InfluenzaAvirus(甲型流感病毒）分离株：

如

A/turkey/Wisconsin/1/66(H5N2)

A/HongKong/1/68(H3N2)基因组序列同源性与病毒分类感染脊椎动物的病毒感染藻类、真菌、酵母和原生动物的病毒感染无脊椎动物的病毒感染植物的病毒感染细菌的病毒/index.asp二、主要病毒类群简介病毒核酸的类型决定了病毒复制的特性，是病毒分类的最重要指标Baltimore法则DavidBaltimore：因发现反转录现象而获诺贝尔奖提出根据病毒基因组类型及复制方式区分病毒的Baltimore法则BaltimoreD.1971Expressionofanimalvirusgenomes.BacteriolRev.35(3):235-41.Baltimore病毒分组法则：病毒基因组类型：DNA—单链

—双链

—部分双链RNA—单链—正链—无逆转录

—有逆转录

—负链

—双链基因组的类型决定了病毒复制的方式，也是病毒分组的依据Baltimore病毒分组法则238I.dsDNAmRNA蛋白质基因组复制转录转译239Baltimore病毒分组法则IIa.(-)ssDNAIIb.(+)ssDNAI.dsDNAmRNA蛋白质240Baltimore病毒分组法则III.dsRNAmRNA蛋白质基因组复制+转录241Baltimore病毒分组法则IV.(+)ssRNAV.(-)ssRNA蛋白质mRNA242Baltimore病毒分组法则V.(-)ssRNAmRNA蛋白质243Baltimore病毒分组法则蛋白质mRNAVI.ssRNAI.dsDNA逆转录244Baltimore病毒分组法则VII.ds/ssDNAI.dsDNAmRNA蛋白质逆转录245Baltimore病毒分组法则mRNAI.dsDNAIIa.(-)ssDNAIIb.(+)ssDNAVI.ssRNAIV.(+)ssRNAV.(-)ssRNAIII.dsRNAVII.ds/ssDNA蛋白质主要病毒类群DNA病毒双链DNA病毒单链DNA病毒部分双链DNA病毒RNA病毒正链RNA病毒负链RNA病毒双链RNA病毒1.双链DNA病毒举例长尾噬菌体科肌尾噬菌体科痘病毒科疱疹病毒科腺病毒科乳多空病毒科和多瘤病毒科杆状病毒科代表：l噬菌体有一个二十面体的头部和杆状的长尾头部为T=7的二十面体i.长尾噬菌体科（Siphoviridae）l噬菌体大肠杆菌噬菌体温和噬菌体：基因组能整合到基因组中基因组：线状，长约45kb，末端有粘性末端，可形成环状基因成簇排列：功能类似的基因聚集在一起有一个核心调控区域，对病毒感染的进程进行调控代表：T4噬菌体最复杂的噬菌体之一：头部（延伸的二十面体），尾部、基盘、尾丝ii.肌尾噬菌体科（Myoviridae）T4噬菌体大肠杆菌噬菌体重大贡献：Hershey&Chase实验基因组：线状双链，169kb长“循环排列”：遗传作图时像是环状的iii.痘病毒科(Poxviridae)已知最复杂的病毒之一引起天花等重要疾病代表：天花病毒smallpoxvirus牛痘病毒vacciniavirus形态结构：复合结构呈椭球状，具有包膜，病毒核心为哑铃型，有两个侧体痘病毒痘病毒病毒粒带有复制所需的各种酶，仅依赖于细胞的蛋白合成机制基因组:双链DNA，近300kb基因组结构：末端共价封闭iv.疱疹病毒科(Herpesviridae)很大的科，有100多个成员。组成疱疹病毒目大部分哺乳动物中至少有一种疱疹病毒人类的重要病原（有8种人的疱疹病毒）人单纯疱疹病毒I型(HSV-1)：皮肤疱疹人单纯疱疹病毒II型(HSV-2)：生殖器疱疹人巨细胞病毒(HCMV)：胚胎畸形带状疱疹病毒(VZV)：带状疱疹，小儿水痘EpsteinBarr病毒(EBV)：鼻咽癌，伯杰氏淋巴瘤等人疱疹病毒VI型(HHV-6)：新生儿上呼吸道感染，淋巴腺炎人疱疹病毒VII型(HHV-7)：新生儿皮疹人疱疹病毒VIII型(HHV-8)：艾滋病人的卡波西肉瘤单纯疱疹病毒1型（Herpessimplexvirus-1）:皮肤、口、眼疱疹单纯疱疹病毒2型（Herpessimplexvirus-2）：生殖器疱疹带状疱疹病毒（Varicellar-zostervirus)：带状疱疹、水痘巨细胞病毒（Cytomegalovirus，CMV）:视网膜感染人类疱疹病毒6，7（Humanherpesvirus-6，7)：蔷薇疹Epstein-Barr病毒(EBV)：伯杰氏淋巴瘤人类疱疹病毒8型（humanherpesvirus8，HHV-8）：卡波西肉瘤疱疹病毒的结构核衣壳：二十面体，T=16，有包膜，完整颗粒约200nmT=16二十面体结构vzv疱疹病毒基因组基因组：线状双链，100-235kbp分成单一序列（U）和重复序列（R），相间排列单纯疱疹病毒基因组由两个部分共价连接形成：“长单一序列”、“短单一序列”，及反向重复序列可以有多种功能上相当的异构体HSV-1,2基因组（~100kb)反向重复序列长单一序列短单一序列v.腺病毒科（Adenoviridae)常见的动物病毒，种类多，流行性较强主要引起呼吸道疾病眼结膜感染出血型膀胱炎腹泻腺病毒的结构二十面体，T=25，大小：70-90nm无包膜，并在顶端形成突起腺病毒基因组线状双链DNA，30-38kbp末端是100-140bp长的反向重复序列(IR)变性后的单链能够形成“锅-柄”结构，与复制有关5’末端还共价结合一个55kDa的末端蛋白，使基因组呈环状，该蛋白质可以作为DNA复制的引物原属同一个科，后发现基因组结构和基因表达方式有很大不同，分为不同的科。乳头瘤病毒：与性病和肿瘤有关（HPV-16，HPV-18）多瘤病毒：引起神经系统的慢性疾病，与细胞转化有关（SV40）vi.乳头瘤病毒科和多瘤病毒科

（PapillomaviridaeandPolyomaviridae)乳头瘤病毒科：重要的性病病原乳头瘤病毒科和多瘤病毒科结构：无包膜，二十面体，T=7（12个五聚体，60个六聚体）大小45－50nm乳头瘤病毒科和多瘤病毒科基因组：双链环状DNA构成，长约5kb。基因重叠编码，乳头瘤病毒单链编码，多瘤病毒为双链编码，分别从原点像两个方向转录乳头瘤病毒多瘤病毒vi.杆状病毒科（Baculoviridae)昆虫中的重要病毒，引起核型多角体病在细胞核中形成众多的蛋白质包涵体，包埋病毒粒子感染的昆虫全身液化，是最典型的裂解性病毒杆状病毒的病毒粒子病毒粒子呈杆状，核衣壳可观察到螺旋状纹路具有包膜，病毒粒子一端可见囊膜子粒有两种形式：包埋型、游离型杆状病毒基因组环状双链DNA约150kb已知最大的病毒：Mimivirus宿主：变形虫大小：400nm基因组：双链DNA，800kb结构：二十面体比较：最小的细菌～500kb，0.3nmScience299:2033(2003)2.单链DNA病毒i. 微小噬菌体科ii.丝杆噬菌体科iii.细小病毒科iv.联体病毒科代表：fX17460个亚基的二十面体单链DNA的病毒，约5400nt最早发现的单链核酸碱基比A:T:C:G＝1:1.33:0.98:0.75，曾引起疑惑而后又发现它的基因组是环状的i.微小噬菌体科（Microviridae）基因组1977年由Sanger测定序列，并由此获得诺贝尔奖代表：M13噬菌体，结构：螺旋对称，丝杆状ii.丝杆噬菌体科（Inoviridae）M13噬菌体基因组：6.4kb单链，正链环状DNA，编码10个基因曾是常用的基因工程载体制备单链DNA基因载体进行定点突变病毒粒子：无囊膜，二十面体，T=3两大类：自主复制：包括动物和昆虫的致病性病毒，一般不引起人类疾病复制缺陷：不能独立感染，依赖腺病毒等才能进行复制——腺病毒相关病毒（Adeno-associatevirus)。是常用的基因治疗载体之一iii.细小病毒科（Parvoviridae）细小病毒的基因组基因组：线性单链DNA，约5kb大部分为负链，但AAV中有等量的正链和负链末端有大约115nt长的回文结构，形成“发卡”重要的植物病原结构：双体二十面体两大类：基因组为一个单链DNA分子，长度约为2.7kb基因组为两个环状单链DNA分子，长均约2.6kb，但序列不同，分别被包装在不同的病毒颗粒中iv.联体病毒科（Geminiviridae)Geminivirus

感染的棉花3.部分双链DNA病毒i.嗜肝DNA病毒科ii.花椰菜花叶病毒科代表：乙型肝炎病毒结构：二十面体，具包膜。i.嗜肝DNA病毒科(Hepadnaviridae）乙型肝炎病毒基因组：部分双链环状DNA，3.2kb部分双链：全长负链+半长正链。重叠编码，核苷酸使用率高有反转录3.4kb2.4kb代表：花椰菜花叶病毒多层衣壳二十面体，无包膜，45-50nm，T=7ii.花椰菜花叶病毒科（Caulimoviridae）花椰菜花叶病毒花椰菜花叶病毒基因组：双链环状DNA，有缺口与嗜肝DNA病毒有相似之处，都有反转录过程RNA基因组病毒RNA的特点：比DNA更脆弱，长链易于断裂复制出错率高（高于DNA约1000倍）结果：基因组一般较小（<10kb），最大30kb（冠状病毒）或分成若干片段单链RNA基因组的极性：正链：与mRNA有相同的序列，可直接进行转译负链：拷贝成互补链时才能作为mRNA，进行转译4.正链RNA病毒i. 细小RNA病毒科ii.披盖病毒科iii.黄病毒科iv.冠状病毒科v.正链RNA植物病毒vi.反转录病毒科

重要动物和人类病原代表：脊髓灰质炎病毒：引起小儿麻痹症鼻病毒：一般感冒肠病毒：肠道感染口蹄疫病毒：口蹄疫甲肝病毒：甲型肝炎柯萨奇病毒：呼吸道感染，心肌炎等i.细小RNA病毒科（Picornaviridae）脊髓灰质炎病毒细小RNA病毒科结构：二十面体，T=3，无包膜三种衣壳蛋白，各60个亚基口蹄疫病毒鼻病毒细小RNA病毒科VPgAAAAAIRES多聚蛋白阅读框细小RNA病毒基因组基因组：长度7.2到8.5kb末端：5’端：结合一小的碱性蛋白VPg（23个氨基酸）3’端：Poly(A)编码一个两千多个氨基酸的多聚蛋白，再切割成小的成熟蛋白。甲病毒（alphavirus）：虫媒病毒，引起皮疹，关节疼痛，脑部感染如：东方马脑炎病毒，西方马脑炎病毒，委内瑞拉马脑炎病毒风疹病毒（Rubellavirus）：皮疹怀孕早期感染可引起 畸形、流产、死胎ii.披盖病毒科（Togaviridae）新生儿风疹生物武器——委内瑞拉马脑炎引起脑部感染风疹病毒SemilikiForestVirus的核衣壳披盖病毒科结构：二十面体，T=4；具包膜；70nm5’CapAAAA3’非结构蛋白结构蛋白披盖病毒科基因组：长约11.7kb末端结构：5’端：甲基化帽子结构；3’端：Poly(A)序列编码：5’侧：非结构蛋白；3’侧：结构蛋白代表： 黄热病病毒（Yellowfevervirus)

登革热病毒（DengueVirus） 丙肝病毒（HepatitisCvirus)结构： 二十面体，具包膜；40-60nmiii.黄病毒科（Flaviviridae）丙肝病毒西尼罗病毒Cap黄病毒科基因组：约10.5kb长末端：5’端：甲基化帽子结构； 3’端：无Poly(A)尾编码：产生多聚蛋白5’端：结构蛋白； 3’端：非结构蛋白代表：鸟感染性气管炎病毒；人冠状病毒结构：螺旋对称，具包膜；120-160nm；尖突明显，使病毒粒子呈冠状iv.冠状病毒科（Coronaviridae）牛冠状病毒鸟感染性气管炎病毒冠状病毒5’CapRNA多聚酶SMENAAAAA3’冠状病毒科基因组：20－30kb，最大的RNA基因组末端：5’端：甲基化帽子结构； 3’端：Poly(A)编码：5’端编码多聚酶