病毒PPT课件.pptx
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1、一、病毒的发现一、病毒的发现1886年,年,A. Mayer 发现具有传染性的烟草花叶病发现具有传染性的烟草花叶病1892年,年,D. Ivanovsky烟草花叶病病原体能通过细菌滤器烟草花叶病病原体能通过细菌滤器 一种能通过细菌滤器的一种能通过细菌滤器的”细菌毒素细菌毒素”或或极小的细极小的细菌菌18981898年,年,M W BeijerinckM W Beijerinck对烟草花叶病病原体的研究结果对烟草花叶病病原体的研究结果t 能通过细菌滤器;能通过细菌滤器;t 可被乙醇沉淀而不失去其感染性,可被乙醇沉淀而不失去其感染性,t 能在琼脂凝胶中扩散;能在琼脂凝胶中扩散;t 用培养细菌的方法
2、不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活;用培养细菌的方法不能被培养出来,推测只能在植物活细胞中生活;比细菌小的具有传染性的活的流质比细菌小的具有传染性的活的流质1900年前后,包括口蹄疫在内的多种动植物疾病病原年前后,包括口蹄疫在内的多种动植物疾病病原体的滤过性特性被证明体的滤过性特性被证明filterable viruses(滤过性病毒)(滤过性病毒)viruses(病毒)(病毒)F W Twort(1915)、)、F dHerelle(1917)分别发现细菌病毒分别发现细菌病毒bacteriophages噬菌体(噬菌体(phage)1935年,年,W M Stanley首次提纯并结晶了
3、烟草花叶病毒;首次提纯并结晶了烟草花叶病毒; Bawden等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白;等证明烟草花叶病毒的本质为核蛋白;1940年,年,Kausche首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒;首先用电镜观察到烟草花叶病毒颗粒;1946年诺贝年诺贝尔化学奖尔化学奖2. 病毒的特点病毒的特点v 个体极小,个体极小,多在多在10-300 nm之间,之间,能通过细菌滤器;能通过细菌滤器;v 没有酶或酶系统极不完全,不能进行代谢活动;没有酶或酶系统极不完全,不能进行代谢活动;v 无细胞结构,专性活细胞内寄生;无细胞结构,专性活细胞内寄生;v 对抗生素不敏感,对干扰素敏感。对抗生素不敏感,对干扰素敏感。v
4、只有只有DNA或或RNA一种核酸。利用寄主的细胞物质通过一种核酸。利用寄主的细胞物质通过复制方式增殖。复制方式增殖。v离体条件下以无生命的大分子存在,并长期保持侵染力。离体条件下以无生命的大分子存在,并长期保持侵染力。(1) 病毒的形状病毒的形状l 病毒粒子的形状有球形、卵圆形、砖形、杆病毒粒子的形状有球形、卵圆形、砖形、杆状、丝状及蝌蚪状等,但以近似球形的多面体状、丝状及蝌蚪状等,但以近似球形的多面体和杆状为主。和杆状为主。l 动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形。l 细菌病毒多为蝌蚪形,也有微球形和丝状体。细菌病毒多为蝌蚪形,也有微球形和丝状体。(2) 病毒的大小
5、病毒的大小多数病毒粒子的直径在多数病毒粒子的直径在100nm上下上下 最大的病毒:最大的病毒: 牛痘病毒牛痘病毒直径超过直径超过250nm 最小的病毒最小的病毒 :菜豆畸矮病毒:菜豆畸矮病毒911nm 病毒:细菌:真菌病毒:细菌:真菌 = 1:10:100 由脂类和多糖组成的由脂类和多糖组成的 病毒包膜的基本结构与生物膜相似,是病毒包膜的基本结构与生物膜相似,是脂双层膜脂双层膜 包膜形成时,细胞包膜形成时,细胞膜蛋白膜蛋白被病毒的包膜被病毒的包膜糖蛋白糖蛋白取代取代1. 病毒粒子的壳体结构病毒粒子的壳体结构(1)螺旋对称壳体:)螺旋对称壳体:(多见于植物病毒,如(多见于植物病毒,如TMV)亚基
6、有规律地沿着中心轴亚基有规律地沿着中心轴(核酸)(核酸)呈螺旋排列,进呈螺旋排列,进而形成高度有序、对称的而形成高度有序、对称的稳定结构。稳定结构。有包膜的二十面体毒粒有包膜的二十面体毒粒()裸露的二十面体毒粒()裸露的二十面体毒粒病毒粒子为圆形,如流感病毒病毒粒子为圆形,如流感病毒典型例子是有尾噬菌体,其壳体由头部和典型例子是有尾噬菌体,其壳体由头部和尾部组成。包装有病毒核酸的头部通常呈尾部组成。包装有病毒核酸的头部通常呈二十面体对称,尾部呈螺旋对称。二十面体对称,尾部呈螺旋对称。(3)复合对称结构)复合对称结构4. 病毒的化学组成病毒的化学组成一种病毒内只有一种核酸,或一种病毒内只有一种核
7、酸,或RNARNA,或,或DNADNA 植物植物 V V 动物动物 V V 昆虫昆虫 V V 噬菌体噬菌体 RNA(RNA(多为单链多为单链) ) 绝大多数绝大多数 部分部分 少数少数 少数少数DNA (DNA (多为双链多为双链) ) 极少数极少数 部分部分 多数多数 多数多数(2 2)病毒蛋白)病毒蛋白v 构成病毒粒子外壳,保护病毒核酸免受核酸酶构成病毒粒子外壳,保护病毒核酸免受核酸酶及其它理化因子的破坏;及其它理化因子的破坏;v 决定病毒感染的特异性,与易感细胞表面存在决定病毒感染的特异性,与易感细胞表面存在的受体具特异性亲和力,促使病毒粒子的吸附;的受体具特异性亲和力,促使病毒粒子的吸
8、附;v 决定病毒的抗原性,并能刺激机体产生相应的决定病毒的抗原性,并能刺激机体产生相应的抗体;抗体;v 某些病毒蛋白质是一些具有特殊功能的酶,如某些病毒蛋白质是一些具有特殊功能的酶,如噬菌体中的溶菌酶。噬菌体中的溶菌酶。功功 能能 :(3 3)脂)脂 类类功能:功能:与病毒的吸附和侵入有关。一些与病毒的吸附和侵入有关。一些有包膜的病毒去掉包膜后失去感染性。有包膜的病毒去掉包膜后失去感染性。 存在于有包膜病毒的包膜中存在于有包膜病毒的包膜中病毒脂类病毒脂类磷磷 脂脂胆固醇胆固醇中性脂肪中性脂肪(4)糖)糖 类类 功能:功能:1、与、与DNA碱基结合的葡萄糖残基对碱基结合的葡萄糖残基对核酸酶的降解
9、有抵抗作用。核酸酶的降解有抵抗作用。 2、与病毒的血清反应有关。、与病毒的血清反应有关。 龙胆二糖龙胆二糖岩岩 藻藻 糖糖半半 乳乳 糖糖葡葡 萄萄 糖糖主要有主要有常以糖蛋白,糖脂的形式存在或者以糖苷键直接与碱基相连常以糖蛋白,糖脂的形式存在或者以糖苷键直接与碱基相连氯、碘对病毒有高度的灭活作用氯、碘对病毒有高度的灭活作用7. 病毒的增殖病毒的增殖病毒的增殖 吸附吸附 侵入侵入 脱壳脱壳 病毒大分子合成病毒大分子合成 装配装配 释放释放 尾丝尾丝尾钉尾钉基板基板尾鞘尾鞘尾髓尾髓颈部颈部头部头部DNA逆转录病毒逆转录病毒逆转录病毒也是()逆转录病毒也是()RNA病毒,在病毒粒子病毒,在病毒粒子
10、携带的逆转录酶的作用下,先由()携带的逆转录酶的作用下,先由()RNA合合成()成()DNA,形成(),形成()RNA()()DNA中间体,再将()中间体,再将()RNA除去,形成单除去,形成单链()链()DNA。()。()DNA在依赖在依赖DNA的的DNA聚合酶催化下合成出()聚合酶催化下合成出()DNA,再形,再形成双链(成双链()DNA,(,()DNA可以作为模可以作为模板转录板转录mRNA。(one step growth curve)测定噬菌体生长规律的实验曲线。测定噬菌体生长规律的实验曲线。利用烈性噬菌体的生活周期,可在实验室条件下利用烈性噬菌体的生活周期,可在实验室条件下获得噬菌
11、体的生长曲线。获得噬菌体的生长曲线。该曲线可以反映每种噬菌体的三个重要的特征参该曲线可以反映每种噬菌体的三个重要的特征参数:噬菌体增殖中的数:噬菌体增殖中的潜伏期、裂解期、裂解量。潜伏期、裂解期、裂解量。一一步步生生长长曲曲线线temperate phages or lysogenic phages温和噬菌体的特点温和噬菌体的特点 其核酸的类型都是其核酸的类型都是dsDNA 具有整合能力具有整合能力 :核酸可整合到宿主细:核酸可整合到宿主细胞的核基因组具有同步复制能力胞的核基因组具有同步复制能力 :随:随宿主细胞的核基因组的复制而同步复宿主细胞的核基因组的复制而同步复制,并平均分布到两个子代细
12、胞中去,制,并平均分布到两个子代细胞中去,如此代代相传如此代代相传裂解方式:裂解方式: 含有温和噬菌体的细胞称为含有温和噬菌体的细胞称为溶原细溶原细菌菌(或溶原细胞或溶原细胞)。 整合在宿主染色体上的噬菌体整合在宿主染色体上的噬菌体DNA称为称为前噬菌体前噬菌体(或原噬菌体或原噬菌体)。 溶原细胞溶原细胞lysogenic cells温和噬菌体及其溶原化温和噬菌体及其溶原化溶源性感染对细胞的影响:溶源性感染对细胞的影响:其它同类噬菌体可以再次感染该细胞,但不增殖,也不导致溶其它同类噬菌体可以再次感染该细胞,但不增殖,也不导致溶源性细菌裂解。源性细菌裂解。免疫性是由原噬菌体产生的阻遏蛋白的可扩散
13、性质所决定的。免疫性是由原噬菌体产生的阻遏蛋白的可扩散性质所决定的。原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表型改变,原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表型改变,包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称为溶源转包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称为溶源转变变(lysogenic conversion)。 溶源菌中的温和噬菌体基因:不影响细胞溶源菌中的温和噬菌体基因:不影响细胞的繁殖功能,但可能引起细胞其它的变化。的繁殖功能,但可能引起细胞其它的变化。(1)免疫性免疫性(2)溶源转变溶源转变噬菌体的应用噬菌体的应用 用于鉴定未知细菌用于鉴定未知细菌 用于治疗某些传染性疾病用
14、于治疗某些传染性疾病 利用噬菌体可以检验由种子携带的植物病原菌利用噬菌体可以检验由种子携带的植物病原菌 测定辐射剂量测定辐射剂量 在分子生物学研究方面的应用在分子生物学研究方面的应用 通过对大肠杆菌噬菌体侵染过程的研究,阐明通过对大肠杆菌噬菌体侵染过程的研究,阐明了遗传学的基本问题。了遗传学的基本问题。 是基因工程的重要载体。是基因工程的重要载体。噬菌体的防治噬菌体的防治 选育抗噬菌体的突变株选育抗噬菌体的突变株80年代初,人类发现一种可怕的病毒性传染年代初,人类发现一种可怕的病毒性传染病病 艾滋病(艾滋病(AIDS),即获得性免疫缺),即获得性免疫缺陷综合病症(陷综合病症(Acquired
15、Immure Deficiency Syndrome)。目前,全球有超过)。目前,全球有超过4000万人万人感染,中国实际感染人数也已达感染,中国实际感染人数也已达80万以上。万以上。 艾滋病由人类免疫缺陷病毒艾滋病由人类免疫缺陷病毒HIV(human immuno-deficiency virus)引起,引起,HIV病毒体呈圆球形,病毒体呈圆球形,病毒的壳体由病毒的壳体由P18和和P24两种蛋白组成,核心含有单链两种蛋白组成,核心含有单链RNA和逆转录酶,病毒壳体外有包膜,包膜由多糖、和逆转录酶,病毒壳体外有包膜,包膜由多糖、脂类和蛋白质组成。脂类和蛋白质组成。艾滋病毒的组成艾滋病毒的组成艾
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