HIV病毒的复制与变异.ppt

1、病毒复制的第一步是病毒包膜蛋白与特定宿主细胞表面受体和其他辅助因子的相互作用，导致病毒与细胞膜的融合。病毒核蛋白复合物进入靶细胞的细胞质，并迅速转移到细胞核，在那里逆转录酶催化病毒核糖核酸基因组的脱氧核糖核酸拷贝的合成。整合酶引导病毒脱氧核糖核酸与宿主细胞染色体脱氧核糖核酸整合形成前病毒。整合的前病毒转录成剪接和未剪接的病毒基因，分别表达病毒调节蛋白和结构蛋白的Gag和GagPol蛋白的前体与病毒核糖核酸一起在宿主细胞表面组装成新的病毒颗粒。当它们通过宿主细胞膜萌发时，病毒颗粒获得含有Env蛋白的脂质双层。在出芽期间或之后，病毒蛋白酶将Gag和GagPol前体蛋白切割成成熟蛋白，并产生传染性病

2、毒粒子。艾滋病毒的复制过程包括以下几个步骤：病毒渗透、逆转录、整合、基因表达、组装、萌发和成熟。艾滋病毒附着、核糖核酸反转录、脱氧核糖核酸整合、核糖核酸转录、病毒颗粒、释放、艾滋病毒复制、蛋白质翻译、病毒吸收和渗透(1)艾滋病毒与细胞表面结合的过程取决于病毒表面蛋白p120与特定宿主细胞表面受体的结合，其中最重要的是CD 4受体。(2)病毒外膜与宿主细胞膜的融合病毒外膜与宿主细胞膜的融合需要病毒包膜与宿主细胞表面受体之间的特异性相互作用。这两种病毒的包膜蛋白Gp120和Gp41在结构上相互关联，形成三聚体功能单位。Gp41的三个分子插入到病毒的脂质包膜中，病毒表面的三聚体Gp120与靶细胞表面

3、的CD4分子结合，导致包膜蛋白的结构改变，使病毒与细胞表面的特异性辅助受体结合，介导病毒外膜与宿主细胞膜的融合。2.带壳病毒的核衣壳进入细胞并释放基因组核糖核酸进行复制；3.反转录和环化反转录产生病毒核糖核酸基因组的线性脱氧核糖核酸拷贝，它发生在病毒核蛋白复合体中，需要反转录酶、核糖核酸和依赖于脱氧核糖核酸的脱氧核糖核酸聚合酶和核糖核酸酶的合作，后者降解核糖核酸-脱氧核糖核酸杂交分子中的核糖核酸。病毒核糖核酸用于合成负链脱氧核糖核酸，然后负链脱氧核糖核酸用于合成互补的正链脱氧核糖核酸以合成双链脱氧核糖核酸。4.病毒脱氧核糖核酸和宿主核糖核酸的整合在整合酶的作用下，病毒双链脱氧核糖核酸基因组整合

4、到细胞染色体中形成原病毒。转录和翻译病毒基因的表达需要宿主细胞的转录机制。当病毒被激活转录时，在细胞中的核糖核酸聚合酶的催化下，病毒的脱氧核糖核酸被转录成核糖核酸。一些核糖核酸被拼接形成病毒核糖核酸，而另一些被封端并尾接形成病毒子代基因组核糖核酸。6.病毒组装和成熟释放病毒子代的基因组核糖核酸与病毒蛋白组装形成核衣壳核，当从细胞膜释放时，获得具有完整细胞膜组成的病毒子代。艾滋病毒的一个显著特征是其高变异性，这是艾滋病毒在免疫和药物选择压力下生存的基础，也是清除病毒困难的主要原因和疫苗开发的主要障碍。艾滋病毒突变的频率是真核生物基因组的100万倍。真核DNA聚合酶的错误率约为10-10 10-9

5、，而艾滋病毒逆转录酶在每个位点的平均错误率为0，这意味着艾滋病毒基因组的每个逆转录酶(104个碱基)有110个错误。艾滋病病毒的变异，1。HIV-1的类型和亚型。根据HIV -1的gag和Env基因序列，HIV-1可以分为m组、o组和n组，它们代表了从猩猩向人类传播和进化的三种独立的病毒。各组病毒基因的序列差异大于45%。根据Env基因的序列，m组可分为9个亚型，即a、b、c、d、f、g、k、h、j，每个亚型之间的序列差异为30%，同一亚型之间的序列差异为3#%。O组中的菌株也是高度异质性的。2.艾滋病毒的高突变率和快速复制率是变异的基础。艾滋病毒高变异性的分子基础是其逆转录酶的保真度差，缺乏3-5个切除核酸的校对功能，导致核糖核酸转录成脱氧核糖核酸时经常出错。据估计，每一轮HIV -1复制都会引入10个错误的碱基，突变类型包括碱基替换、框架移位和缺失。在脱氧核糖核酸合成过程中，由于两个共包装的病毒核糖核酸分子之间的模板转移和不同亚型病毒之间的重组，可以引入更多的突变。展望未来，人类与艾滋病进行了多年的斗争，虽然取得了巨大的成就，但仍然面临许多挑战。抗病毒疗法可以有效地将病毒