微生物学病毒专家讲座

1病毒特点个体微小，以纳米计，能经过细菌滤器，必须用电子显微镜才能改变无细胞结构，由内部核酸和外部蛋白质组成，且核酸只有一个（DNAorRNA）存在形式：完整有感染性病毒粒子—宿主细胞外，病毒基因组（核酸）—宿主细胞内严格专性活细胞寄生物，不能在无生命人工培养基上增殖在宿主细胞帮助下，以本身基因组为模板，以复制方式进行增殖对普通抗生素不敏感，对干扰素敏感具感染性微生物学病毒专家讲座第1页2第一节病毒大小

、形态、结构和分类

一、病毒大小

极小，以纳米计，普通为10~300nm牛痘苗病毒300×250×100nm口蹄疫病毒21nm×乙型肝炎病毒18nm大肠杆菌f1噬菌体：5×800nm微生物学病毒专家讲座第2页3病毒大小示意图微生物学病毒专家讲座第3页4二、病毒形态和结构

球形，杆形，砖形，丝状，蝌蚪状

1：痘病毒；2：弹状病毒；3：副粘病毒；4：疱疹病毒；5：正粘病毒；6：冠状病毒；7：包膜病毒；8：T2噬菌体；9：腺病毒；10：呼肠病毒；11：乳多空病毒；12：小核糖核酸病毒；13：小脱氧核糖核酸病毒；14：烟草花叶病毒微生物学病毒专家讲座第4页5狂犬病病毒

Rabiesvirus心脏病毒

Cardiovirus:MolecularsurfaceofMengovirus,radiallydepthcued,assolvedbyX-raycrystallography

口蹄疫病毒

Aphthovirus:MolecularsurfaceofFootandMouthDiseaseVirus,radiallydepthcued,assolvedbyX-raycrystallography流感病毒

InfluenzaVirus病毒电5镜照片-1微生物学病毒专家讲座第5页6病毒电镜照片-2H5N1型禽流感病毒HIVVirusParticlesHepatitisAvirusreproducinginsideacellhepatitisBvirus微生物学病毒专家讲座第6页7烟草花叶病毒（Tobaccomosaicvirus）病毒电镜照片-3BacteriophageSARS冠状病毒（SARSCoronavirus）微生物学病毒专家讲座第7页8图5-11病毒基本结构微生物学病毒专家讲座第8页91-1病毒形态学说语（1）病毒粒子（viron）：成熟，结构完整，有感染性病毒颗粒（2）衣壳（capsid）：包围和保护病毒核酸蛋白质外壳（3）衣壳粒（capsonmer）：组成衣壳形态单位，由多肽链组成（4）关键（core）基因组（genome）：病毒粒子中心部分，由DNA或RNA组成微生物学病毒专家讲座第9页101-2病毒形态学说语（5）核衣壳（nucleocapsid）：病毒关键和衣壳合在一起合称，是病毒所必须具备基本结构（6）包膜（envelope）：由类脂或脂蛋白组成病毒外膜，病毒在成熟过程中出芽方式从宿主细胞释放时取得一层外膜（含宿主细胞膜成份）（7）刺突蛋白（spikeprotein）/包膜子粒：来自宿主细胞膜但被病毒改造成含有其独特抗原特征膜状结构微生物学病毒专家讲座第10页112病毒对称体制依据病毒颗粒中蛋白质外壳上衣壳粒排列方式，可将病毒分为以下几个排列：（1）二十面体对称无包膜：脊髓灰质炎病毒、фX174噬菌体、腺病毒有包膜：疱疹病毒（2）螺旋对称无包膜：烟草花叶病毒（TMV）有包膜：流感病毒，狂犬病毒（3）复合对称无包膜：大肠杆菌T偶数噬菌体有包膜：痘病毒（砖块状）微生物学病毒专家讲座第11页12图5-10病毒衣壳对称型式A：螺旋对称型，如烟草花叶病毒（TMV）B：二十面体对称型如腺病毒微生物学病毒专家讲座第12页13三、病毒组成—核酸、蛋白质

（1）关键/基因组

DNAds-DNA（double-strandedDNA）

ss-DNA（single-strandedDNA）RNAss-RNA（-）ss-RNA(不具感染性)（-）RNA

（+）ss-RNA(有感染性)（+）RNAds-RNA（+）RNA：正链RNA，指病毒复制时能够把病毒RNA直接作为m-RNA进行生物合成，即病毒RNA与m-RNA同极性（-）RNA：负链RNA，不一样极性微生物学病毒专家讲座第13页14（2）蛋白质衣壳

螺旋衣壳—以TMV为例由结构单位聚集形成一平坦非螺旋碟状体（helicalcapsid）,碟状体与病毒RNA连接,95%Protein+5%ss-RNA碟状体形成螺旋。2130个成皮鞋状蛋白质亚基（衣壳粒）158AA，11750dalton亚基逆时针方向螺旋排列，共130圈,每3个核苷酸与一个蛋白质亚基相结合。微生物学病毒专家讲座第14页15二十面体衣壳

（icosahedralcapsids）

—（以腺病毒为例）

20个等边三角形平面，每面含1个六邻体（hexon）（由多肽组成六边形），12个衣壳粒含12个顶角，每个角含1个五邻体（penton）（由多肽组成空心五边形）每个五邻体上突出一根末端带有顶球蛋白纤维240个、30条边、252个衣壳粒微生物学病毒专家讲座第15页16复合衣壳

—（以痘病毒Poxvirus为例）呈砖形，在电子显微镜下不具显著衣壳在核酸外面有双层包膜围绕，包膜里面围绕一层可溶性蛋白质抗原，再里面是镶嵌管状突出物脂蛋白内膜病毒粒子最内部是致密而呈哑铃状DNA关键。微生物学病毒专家讲座第16页17（3）包膜(envelope)由含有病毒糖蛋白（特异性抗原）脂质双层组成，其中病毒糖蛋白系病毒基因组编码，脂质起源于宿主细胞。包膜上刺突为：神经氨酸酶（neuraminidase/NA）—病毒吸附宿主细胞时，NA与膜发生作用。血凝素（hemaglutinin/HA）—凝集细血球细胞微生物学病毒专家讲座第17页18图5-14病毒包膜形成过程1.核衣壳；2.细胞膜；3.包膜；4.核衣壳；5.成熟有包膜病毒粒子微生物学病毒专家讲座第18页19图5-16流感病毒粒子刺突刺突(spike)—病毒包膜上含有功效性突起物如流感病毒刺突上含有神经氨酸酶(neuraminidase)和血凝素(hemagglutinin)。流感病毒吸附到宿主细胞时，NA与细胞膜发生作用，HA可促进病毒凝集红血球细胞能力。麻疹病毒和腮腺炎病毒都含有神经氨酸酶脊髓灰质炎病毒、腺病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒等含有血凝特征。微生物学病毒专家讲座第19页20四、病毒分类

1“真病毒”核酸类型：DNAor

RNA，dsorss等，线状或环状，分节段或不分节段病毒形态：球形，杆形，砖形，蝌蚪形等壳粒数目，排列和对称形式包膜有没有病毒抗原性宿主种类，传输方式或媒介种类等微生物学病毒专家讲座第20页212亚病毒（subvirus）

（类病毒，拟病毒，朊病毒）

(1)类病毒（Viroid）类病毒（Viroid）—只含单独侵染性RNA组分大小：比普通病毒（真病毒）小，eg：马铃薯纺锤型块茎病（PSTD）为50nm长。成份：裸露RNA分子。MW<105Da耐热性：至90。C仍存活传输：可经过种子传输微生物学病毒专家讲座第21页22举例—马铃薯纺锤型块茎类病毒（PSTV）裸露闭合环状RNA分子2个互补半体179核苷酸、180核苷酸122个碱基对、27个内环（Potatospindlefuberdisease，PSTV）微生物学病毒专家讲座第22页23VirusandViroidDiseasesofPotato微生物学病毒专家讲座第23页24（2）拟病毒（Virusoid）

—只含不具单独侵染性RNA组分定义：包被于病毒衣壳内环状RNA（ss-RNA）分子—RNA-2特征：只有和病毒核酸RNA-1合在一起才能感染和复制（依靠辅助病毒存在才能复制）辅助病毒复制不需要拟病毒存在。拟病毒RNA复制滚环模型本身侵染性RNA为模板，合成多拷贝-RNA。以-RNA为模板合成一系列+RNA，形成复制中间体RI。从RI上形成线状ss-RNA-3。RNA-3在RNA连接酶作用下环化成RNA-2（拟病毒分子）。微生物学病毒专家讲座第24页25中心法则微生物学病毒专家讲座第25页26（3）朊病毒（Prion，virino）

—蛋白侵染因子只含蛋白质一个组分基本结构单位；朊病毒蛋白（PrP），27000~30000Da，不具感染性。朊病毒单体：由3个PrP组成，具极强感染性。朊病毒大约由1000个PrP组成。举例：羊瘙痒病，疯牛病（海绵体脑）—与动物饲料相关，能侵染动物并在宿主细胞内复制小分子无免疫性疏水蛋白质。微生物学病毒专家讲座第26页27举例：Prion（普里昂）Aprion—shortforproteinaceousinfectiousparticle(-onbyanalogytovirion)—isatypeofinfectiousagentcomposedonlyofprotein.Theycauseanumberofdiseasesinavarietyofanimals,includingBSE(牛海绵状脑病)incattleandCJD(克雅氏病)inhumans.Allknownpriondiseasesaffectthestructureofthebrainorotherneuraltissue,andallareuntreatableandfatal."傳染性海綿狀腦病TSE发病率约百万分之一

潜伏期5~20年微生物学病毒专家讲座第27页28五、病毒主要类群（1）动物病毒脊椎动物病毒：

感冒，肝炎，麻疹，水痘，腮腺炎，脊髓灰质炎，口蹄疫，鸡瘟（2）昆虫病毒桑蚕、蜜蜂防止病毒感染，预防农林害虫，新型无污染农药（3）植物病毒：TMV能侵染200种植物（4）微生物病毒：细菌噬菌体、放线菌噬菌体、真菌病毒微生物学病毒专家讲座第28页29第二节病毒增殖病毒增殖过程（五个阶段）吸附(attachmentoradsorption)穿入和脱壳(penetration&uncoating)生物合成(biosysthesis)装配(assembly)释放(release)微生物学病毒专家讲座第29页30图5-18dsDNA病毒增殖过程示意图1．吸附；(动画演示)2．侵入；3．脱壳；4．早期mRNA转录；5．早期蛋白质翻译；6．病毒DNA复制；7．晚期mRNA转录；8．晚期蛋白质翻译；9．装配；10．释放微生物学病毒专家讲座第30页31一、吸附（attachment）V+易感宿主细胞←碰撞/静电→病毒吸附（可逆吸附）V+易感宿主细胞

→V表面特殊成份（分子）/宿主细胞膜上特异性受体→V.hostcell（不可逆）eg：腮腺炎病毒包膜与呼吸道上皮细胞唾液酸(sialicacid，是一类近40种神经氨酸天然衍生物

)微生物学病毒专家讲座第31页32二、侵入和脱壳(penetration&uncoating)

1侵入直接侵入—V与宿主细胞膜上受体结合，膜开口，V核酸进入胞浆。胞吞作用—宿主细胞吞饮作用，胞内酶消化衣壳，释放核酸。融合—有包膜病毒包膜与宿主细胞细胞膜融合，核衣壳进入细胞，胞内酶消化衣壳，释放病毒核酸。微生物学病毒专家讲座第32页332脱壳穿入时脱壳核衣壳经过宿主细胞溶酶体酶后释放病毒核酸。痘病毒核衣壳经过溶酶体酶使病毒释放部分病毒核酸、转录和翻译脱壳酶。微生物学病毒专家讲座第33页34病毒穿入宿主细胞方式微生物学病毒专家讲座第34页35隐蔽期和生物合成

（eclipse&biosynthesis）隐蔽期（eclipsephase）—V在脱壳后释放出核酸，完整V粒子不存在，从最初失去感染性至出现V第一个粒子时期。潜伏期（latentphase）—V核酸侵入宿主细胞后至宿主细胞裂解这段时期。潜伏期

=隐蔽期+V颗粒从宿主细胞中释放出来所需时间生物合成核酸复制+蛋白质合成→装配→核蛋白（病毒粒子）

基因组复制→m-RNA转录→蛋白质转译→成熟微生物学病毒专家讲座第35页36三、病毒生物合成依据核酸类型和mRNA合成方法可将病毒分为6组ds-DNA病毒（痘病毒，腺病毒，疱疹病毒）ss-DNA病毒—（+）DNA（eg：细小病毒，当前还未发觉-DNAvirus）ds-RNAvirus（eg：呼肠病毒）Rwoviruses

(+)RNA病毒（eg：脊髓灰质炎病毒，Poliovirus）

(-)RNA病毒（eg：正粘病毒，流感病毒等）(+)RNA逆转录病毒（eg：RNA肿瘤病毒/RNAtumorviruses）微生物学病毒专家讲座第36页371-dsDNA(±DNA)病毒复制过程线状或环状双链DNA，如腺病毒、疱疹病毒和痘病毒均含有线性双链DNA，乳多空病毒(Papovaviruses)含有环状双链DNA。双链DNA病毒复制与普通微生物相同，以半保留方式进行复制，即亲代DNA既能够作为转录mRNA模板，又可作为合成子代DNA模板微生物学病毒专家讲座第37页382-ssDNA(+DNA)病毒复制过程病毒以单链DNA作为基因组，复制时以单链DNA为模板，合成双链±DNA，然后以-DNA为模板合成mRNA和+DNA微生物学病毒专家讲座第38页393-dsRNA(±RNA)病毒复制过程微生物学病毒专家讲座第39页404-ssRNA(+RNA)病毒复制过程微生物学病毒专家讲座第40页41图5-23脊髓灰质炎病毒RNA合成复制中间体(replicativeIntermediate，RI)是指以-RNA链作为模板，由结合在模板上病毒蛋白g（VPg）开启，合成新多拷贝+RNA链，每一条新生子链藉助RNA多聚酶微弱地与-RNA模板相连，这种结构称之复制中间体。新生+RNA链在合成完成时从模板上脱落下来，复制型(replicativeform，RF)是指复制过程中±RNA(dsRNA)形式。微生物学病毒专家讲座第41页425-ssRNA(-RNA)病毒复制过程微生物学病毒专家讲座第42页436-ssRNA(+RNA)逆转录病毒复制过程微生物学病毒专家讲座第43页44HIV(逆转录病毒)微生物学病毒专家讲座第44页45图5-26不一样核酸类型病毒mRNA合成方式微生物学病毒专家讲座第45页46四、装配(assembly)细胞核内—大多数DNA病毒核酸在细胞核内复制，蛋白质在细胞质中合成，最终在细胞核内装配。eg：腺病毒。细胞质中—大多数RNA病毒核酸和蛋白质合成及装配均在细胞质中。eg：脊髓灰质炎病毒。微生物学病毒专家讲座第46页47五、释放(release)裂解性释放出芽（有包膜病毒）（buding）—仍在宿主细胞内，经过宿主细胞与其它正常细胞之间接触而扩散（前病毒provirus）。微生物学病毒专家讲座第47页48病毒装配和释放-summary装配DNA病毒RNA病毒核酸产生：细胞核内蛋白质产生：细胞质中装配：核中完成核酸产生：细胞质中蛋白质产生：细胞质中装配：细胞质中完成释放裂解性释放出芽释放细胞间接触或融合微生物学病毒专家讲座第48页49病毒生活史微生物学病毒专家讲座第49页50第三节病毒培养

一、动物接种病毒只能在活细胞内增殖，故培养病毒必须提供活细胞一、动物接种

病毒接种敏感试验动物，eg：幼鼠、豚鼠、大鼠、兔、猴等。微生物学病毒专家讲座第50页51二、鸡胚培养病毒在鸡胚上增殖现象包含组织坏死、出现痘疤、血凝试验阳性等孵育7~15天受精卵注射器接种受精卵培养48~72小时，使病毒增殖分离病毒微生物学病毒专家讲座第51页52图5-27鸡胚结构和病毒接种部位示意图微生物学病毒专家讲座第52页53三、细胞培养（cellculture）取得单个多分散细胞—机械法或胰蛋白酶消化，eg：人成纤维细胞，新生瘤细胞，猴肾细胞等。传代细胞系—能在体外连续培养增殖，贴壁型/悬浮型。微生物学病毒专家讲座第53页54四、病毒在细胞内大量增殖现象

1-细胞病变效应（cytopathogeniceffect，CPE）病毒DNA编码一个能抑制宿主细胞RNA和蛋白质合成蛋白质，宿主细胞大分子合成受到抑制，造成死亡CPE现象为：变圆，坏死，溶解，脱落，凝集。微生物学病毒专家讲座第54页55图5-28麻疹病毒（measlesvirus）感染细胞病变效应细胞病变微生物学病毒专家讲座第55页562-红细胞吸附被感染宿主细胞膜上表示病毒特异性血凝素,eg：流感病毒为病毒特异性抗原在宿主细胞上表示造成感染细胞能吸附动物红细胞红细胞红细胞与血凝微生物学病毒专家讲座第56页573-被感染细胞出现包涵体

4-干扰现象—感染后virohostcell能干扰随即进入病毒增殖。微生物学病毒专家讲座第57页58病毒感染细胞后形成包涵体Cellsinfectedwithadenovirusinclusionswithinthenuclei(a)：牛痘苗病毒感染后在细胞浆内形成嗜酸性包涵体（顾氏小体）；(b)：呼肠病毒感染后在核周胞浆内形成嗜酸性包涵体；(c)：狂犬病毒感染后在细胞浆内形成嗜酸性包涵体（内基小体）；(d)：单纯疱疹病毒感染后在核内形成嗜酸性包涵体；(e)：腺病毒感染后在核内形成嗜碱性包涵体；(f)：麻疹病毒在核内和胞浆内形成嗜酸性包涵体微生物学病毒专家讲座第58页595-细胞代谢改变-1肿瘤病毒感染细胞后，普通不造成死亡，而是引发细胞性质改变，称为转化(transformation)，并能将所获新特征传于后代。这种遗传学稳定改变属于恶性转化。微生物学病毒专家讲座第59页605-细胞代谢改变-2转化细胞关键特征是：①失去接触抑制(正常细胞相接触时即停顿生长)；②高度密集生长，即所谓“疯长”；③出现病毒特异性抗原；肿瘤抗原(tumorantigen，TA)和肿瘤特异性移植抗原(tumorspecifictransplantationantigen，TSTA)；微生物学病毒专家讲座第60页615-细胞代谢改变-3④转化细胞移植易感动物，引发肿瘤；⑤增加植物血凝素凝集能力；⑥引发形态学改变。在转化细胞中，病毒特异性核酸已整合到宿主细胞基因组中去。DNA病毒核酸可直接整合微生物学病毒专家讲座第61页62第四节干扰现象和干扰素

一、干扰现象-1有些病毒感染宿主细胞后，不一定会引发细胞病变，用显微镜观察不到细胞有病毒感染痕迹，但一个病毒感染宿主细胞后，可抑制另一个病毒增殖，这种现象称之为干扰现象（interference）。如鼻病毒感染细胞可干扰副流感I型病毒增殖，从而不会产生宿主细胞感染流感I型病毒后出现红细胞吸附现象。微生物学病毒专家讲座第62页63干扰现象-2干扰现象没有特异性，能够发生在异种病毒之间，也可发生在同种异型病毒株之间，甚至同一个病毒无毒株与有毒株之间、灭活病毒与活病毒之间也可发生干扰现象。可发生在动物机体水平、组织培养细胞。不是说任何病毒之间都有干扰现象，比如也有两种病毒感染同一细胞后，病毒在其中增殖情况宛如单纯病毒感染时那样良好(如牛痘苗病毒与疱疹病毒，麻疹病毒与脊灰病毒)。在病毒疫苗制备和预防接种上有主要意义。如病毒减毒活疫苗能阻止毒力较强病毒株感染；机体被毒力较弱呼吸道病毒感染后，可在一定时间内对另一些病毒不易感。微生物学病毒专家讲座第63页64二、干扰素（interferon，IFN）-1-定义1957年Isaacs和Lindenmann在研究病毒之间干扰现象时，发觉含有抗病毒活性物质。IFN除不但含有抗病毒增殖活性外，还有抑制细胞分裂、免疫调整、抗肿瘤等各种生物学活性。干扰素是机体细胞受病毒感染或机体在其它IFN诱生剂作用下由细胞基因组控制产生一类蛋白质，含有抗病毒增殖等各种生物学活性，其活性发挥又受细胞另一基因组调整和控制。干扰素是一个分泌到细胞外蛋白质，其本身并不能直接杀灭病毒，而是经过诱生其它效应蛋白质产生抗病毒活性，含有多方面生物学功效，且为广谱抗病毒活性物质。微生物学病毒专家讲座第64页652-干扰素种类IFN-α：由白细胞产生IFN-β：由成纤维细胞产生IFN-γ：由活化T淋巴细胞产生微生物学病毒专家讲座第65页663-干扰素性质干扰素是一组可溶性糖蛋白分子，分子量约在15000~25000之间，无抗原性物质。抗病毒范围广抗病毒作用有种属特异性（同种细胞高于异种细胞，人，灵长类动物产生IFN才对人起作用）病毒增殖有干扰作用介质对病毒蛋白质合成起作用免疫调整和抗肿瘤作用微生物学病毒专家讲座第66页67干扰素性质-2IFN细胞起源诱生剂56℃30minpH2.0抗病毒作用抗肿瘤作用免疫调整作用IFN-α白细胞病毒、polyI:C稳定稳定较强较弱较弱IFN-β成纤维细胞IFN-γT淋巴细胞各种抗原、ConA、PHA灭活灭活较弱较强较强微生物学病毒专家讲座第67页684-干扰素产生和作用机制宿主细胞基因组中存在着IFN基因，但受阻遏物和操纵子控制，IFN基因处于被抑制状态，干扰素基因不能转录和翻译成蛋白质，从而不产生IFN。当病毒感染(或在其它IFN诱生剂作用下)，IFN阻遏物失活，IFN基因去抑制而激活，经过转录和翻译合成了IFN蛋白（图5-31）。IFN作用同一细胞另一组基因和(或)快速释放到细胞外作用于同种细胞膜上IFN受体，细胞内抗病毒蛋白(antiviralprotein，AVP)基因去抑制而激活，转录并翻译产生几个AVP，最终抑制病毒增殖。微生物学病毒专家讲座第68页69图5-31干扰素系统示意图1.细胞；2.抗病毒蛋白基因3.细胞核；4.干扰素基因；5.干扰素；6.细胞；7.细胞核；8.抗病毒蛋白基因9.几个抗病毒蛋白10.病毒颗粒；11.几个抗病毒蛋白12.病毒基因组；13.新病毒颗粒；14.病毒增殖抑制微生物学病毒专家讲座第69页70图5-32IFN诱生AVP抗病毒作用微生物学病毒专家讲座第70页71三、IFN诱生剂polyI：C（多聚肌苷酸—多聚胞苷酸）细胞内繁殖微生物LPS，真菌多糖促有丝分裂剂（植物血凝素）微生物学病毒专家讲座第71页72五、IFN制备及应用细胞诱生基因工程抗病毒，抗肿瘤微生物学病毒专家讲座第72页73第五节抗病毒化学疗剂

一、病毒对理化原因抵抗力（1）温度普通：60℃，30min。乙肝病毒：60℃，60min。病毒保留:-70℃~数月,-196℃~多年。（2）UV—形成胸腺嘧啶二聚体。（3）X-ray—蛋白质和核酸中共价键断裂。（4）pH6~8范围内稳定。微生物学病毒专家讲座第73页742化学原因对病毒作用KMnO4次氯酸碘酊甲醇乙醇环氧乙醇等。微生物学病毒专家讲座第74页75二、抗病毒化学治疗剂1抑制病毒穿入与脱壳药品

盐酸金刚丸胺（抑制甲型流感病毒）2抑制病毒核酸合成—核苷类药品

ara-C，ara-A，无环鸟苷（阿昔洛韦），DUFR，三氮唑核苷（病毒唑），ddC，ddI，AZT（叠氮胸苷）—抑制HIV（鸡尾酒疗法主要药品）。3中药—板蓝根微生物学病毒专家讲座第75页76图5-33抗病毒药品化学结构微生物学病毒专家讲座第76页77第六节噬菌体噬菌体(phage,bacteriophage)定义：感染细菌、放线菌、真菌病毒对宿主细胞有高度特异性多数分布在人和高等动物肠道排泄物或污染水源和其它材料中大肠杆菌噬菌体(coliphages)、金黄色葡萄球菌噬菌体(staphylophages)、伤寒杆菌噬菌体(typhoidphages)

微生物学病毒专家讲座第77页78一、噬菌体形态与结构

1-形态蝌蚪形微球形丝状Bacteriophage-2Bacteriophage-1噬菌体感染细菌Bacteriophage-3微生物学病毒专家讲座第78页792-大小蝌蚪形噬菌体：头部80~100纳米二十面体对称尾部100~200纳米。微生物学病毒专家讲座第79页803化学组成（1）蛋白质：头部（外壳）、尾部（2）核酸（3.6×103bp直到2.5×105bp）噬菌体核酸多数是双链、线状DNA(T1，T4，T7，λ噬菌体等)双链环状DNA(PM2)单链环状DNA(ΦX174，fd等)双链线状RNA(Pseudomonasphaseolica，噬菌体Φ6)单链线状RNA(Qβ，f2等)微生物学病毒专家讲座第80页814结构头部尾部尾领、尾髓、尾鞘、尾板、尾刺、尾丝6类噬菌体特征与结构大肠杆菌T系噬菌体（T1~T7）T偶数噬菌体（T2，T4，T6）（T-evevPhage）微生物学病毒专家讲座第81页82图5-35大肠杆菌T4噬菌体结构大肠杆菌T4噬菌体是蝌蚪形经典代表头部为稍长二十面体对称型，大小约为80nm×110nm，内部含有双链、线状DNA分子，分子量为1.12×108Da；尾部由尾领(collar)、尾鞘(sheath)、尾髓(tailcore)、尾板(baseplate)、尾刺(spike)和尾丝(tailfibers)组成长短约为110nm×20nm，尾丝可伸展，幅度可达140nm。微生物学病毒专家讲座第82页83二、噬菌体增殖

1吸附（1）噬菌体尾部（尾丝尖端）与宿主细胞壁表面上受体发生特异性结合，刺突、尾板固定于细胞表面。脂多糖（LPS）T3、T4、T7

脂蛋白（T2、T6）

bacillussubtilisSP-50噬菌体吸附位点是磷壁酸（2）吸附在细菌鞭毛上（3）吸附在性菌毛上（大肠杆菌丝状噬菌体M13）微生物学病毒专家讲座第83页84图5-36

大肠杆菌噬菌体吸附宿主细胞电镜照片微生物学病毒专家讲座第84页852穿入（侵入）蝌蚪形噬菌体尾部吸附在细胞表面，通常将核酸注入细胞，蛋白质留在细胞外。大肠杆菌T-系噬菌体能水解细菌细胞壁肽聚糖，其作用相同于溶菌酶，使细胞壁产生小孔，能够造成细菌细胞内容物漏出。微生物学病毒专家讲座第85页863生物合成（以ds-DNAT4噬菌体为例）

（1）早期转录以噬菌体DNA为模板，利用细菌（宿主）RNA合成噬菌体mRNA。从而深入合成早期蛋白质（次早期mRNA聚合酶，更改蛋白等）。

更改蛋白：其本身无RNA聚合酶功效，但可与细菌细胞内原有RNA聚合酶结合以改变后者性质，使其改造成只能转录噬菌体次早期基因。微生物学病毒专家讲座第86页87（2）次早期转录、（3）晚期转录（2）次早期转录利用噬菌体RNA聚合酶或更改蛋白（T4噬菌体）合成噬菌体次早期mRNA。以次早期mRNA为模板合成DNA合成酶，DNA分解酶，晚期mRNA聚合酶等。（3）晚期转录合成晚期mRNA噬菌体DNA结构蛋白，溶菌酶等微生物学病毒专家讲座第87页88图5-38T4噬菌体复制过程复制循环仅需20min~30min与其它病毒比较，除早期转录，晚期转录外还增加了次早期(delayedearly)转录阶段。微生物学病毒专家讲座第88页894装配（动画演示）DNA分子缩合，经过衣壳包裹DNA而形成头部。尾丝和尾部其它部件独立装配完成头部与尾部相结合最终装上尾丝微生物学病毒专家讲座第89页90图5-39T4噬菌体装配过程微生物学病毒专家讲座第90页915释放水解细胞膜脂肪酶和水解细胞壁溶菌酶作用，促使细胞裂解。丝状噬菌体成熟后不破坏细胞壁（eg：f1，fd，M13）衣壳蛋白合成后沉积在细胞膜上，噬菌体成熟后并不破坏细胞，而是一个个噬菌体DNA外出穿过细胞膜时才与衣壳蛋白结合微生物学病毒专家讲座第91页92三、噬菌斑及噬菌体效价

1噬菌斑（plague）在固体培养基平板上，噬菌体裂解宿主菌而形成空斑微生物学病毒专家讲座第92页93噬斑形成单位PFU、效价或滴度PFU／m1不一样噬菌体噬菌斑形态和大小各有不一样—个噬菌斑就是一个噬菌体裂解细菌结果，噬菌斑数目即为噬菌体数目。连续稀释法在液体培养基中测定，以最大稀释度还能溶解对应细菌判为该噬菌体效价，即噬斑形成单位(phqgeformingunit，PFU，PFU／m1)，又称为效价或滴度（titer）。微生物学病毒专家讲座第93页942噬菌体效价测定方法—双层琼脂平板法（1）噬菌体适当稀释（2）地层平板（2%琼脂培养基7~8ml）（3）上层平板噬菌体稀释液0.1ml对数生长久宿主菌悬液0.2ml0.8%琼脂培养基（55℃），3~5ml（4）37℃，8~12h（5）观察噬菌斑微生物学病毒专家讲座第94页953噬菌体分离（1）对数生长久宿主细胞（2）取样加入宿主细胞悬液，培养。（3）稀释（4）测PFU/ml（噬菌斑形成单位）微生物学病毒专家讲座第95页96噬菌体分离可疑材料接种培养过滤除菌滤液（含各种噬菌体）加指定宿主菌培养特定噬菌体培养液变澄清-------分离噬菌体成功溶菌空斑试验空斑接种入对应宿主菌液培养纯噬菌体微生物学病毒专家讲座第96页97四、一步生长曲线(one-stepgrowthcurve)将敏感宿主菌培养物与对应噬菌体混合一定时间，加入抗噬菌体血清消除过量游离噬菌体。培养后，每隔一定时间取样，接种含宿主菌平板，测定噬菌斑数。以培养时间为横座标，以噬菌斑数为纵座标作图，绘制曲线即噬菌体一步生长曲线。微生物学病毒专家讲座第97页981测定方法（1）用噬菌体稀释液去感染高浓度宿主细胞（敏感菌）以确保每个细胞至多不超出一个噬菌体吸附。（2）经数分钟吸附后，混合液中加入一定量噬菌体抗血清，以中和未吸附噬菌体。（3）用保温培养液稀释上述混合液，同时可中止抗血清作用。（4）培养（eg：37℃）（5）定时取