一部分二节非细胞结构微生物.ppt

1、第二节第二节 非细胞结构的微生物非细胞结构的微生物真病毒（真病毒（virusvirus）：）：一种核酸分子（一种核酸分子（DNADNA或或RNARNA）与蛋白质构成的核酸）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体蛋白质复合体 类病毒（类病毒（viroidviroid）:仅由感染性的仅由感染性的RNARNA构成构成拟病毒（拟病毒（virusoidvirusoid）：）：又称类类病毒，仅又称类类病毒，仅由不具单独感染性的由不具单独感染性的RNARNA构成的病毒构成的病毒朊病毒朊病毒(prion(prion)：对各种理化作用具有很强：对各种理化作用具有很强抵抗力，传染性极强，能在人和动物中引起抵抗力，传染性

2、极强，能在人和动物中引起可传染性致死性中枢神经系统的慢性退化性可传染性致死性中枢神经系统的慢性退化性脑病的蛋白质颗粒。脑病的蛋白质颗粒。亚病毒：亚病毒：Lambda Bacteriophage DNA(TEM x153,000)1、病毒、病毒由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质衣壳蛋白质衣壳(capsid)构成，称核衣壳核衣壳(nucleocapsid)。各种病毒所含的遗传信息量不同，少的只含有3个基因，多的可达300个基因。有的病毒衣壳外面有被膜被膜(envelope)，来源于宿主细胞的质膜，被膜中含有病毒融合蛋白。组成病毒衣壳的亚单位称壳微粒壳微粒(capsomer)。一个成熟有感染性的病毒

3、颗粒称“病毒体”（virion）。其装配形式有二十面体对称、螺旋对二十面体对称、螺旋对称称和复合对称复合对称三种类型。Viruses 病毒有五种形态：球形(Sphericity)：大多数人类和动物病毒为球形，如脊髓灰质炎病毒、疱疹病毒及腺病毒等；丝形(Filament)：多见于植物病毒，如烟草花叶病病毒；弹形(Bullet-shape)：形似子弹头，如狂犬病病毒等。砖形(Brick-shape)：如痘病毒、天花病毒等；蝌蚪形(Tadpole-shape)：如噬菌体。其中其中为二十面体对称为二十面体对称;、为螺旋对称为螺旋对称;、复合对称。复合对称。脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒 球形病毒球形病毒

4、烟草花叶病毒烟草花叶病毒 线形病毒线形病毒痘病毒痘病毒 砖形病毒砖形病毒狂犬病毒狂犬病毒 子弹形病毒子弹形病毒有被膜T4T4噬菌体噬菌体 蝌蚪形病毒蝌蚪形病毒流感冒病毒流感冒病毒 丝状有被膜的病毒丝状有被膜的病毒 病毒只有在侵入细胞以后才表现出生命现象。病毒的生活周期可分为两个阶段：细胞外阶段细胞外阶段，以成熟的病毒粒子形式存在；细胞内阶段细胞内阶段，即感染阶段感染阶段，在此阶段中进行复制和繁殖。根据寄生的宿主不同，病毒可分为：动物病毒、动物病毒、植物病毒、细菌病毒植物病毒、细菌病毒(即噬菌体即噬菌体)根据病毒所含的核酸的性质和状态不同，可将病毒分为6类：1.双链DNA+mRNA蛋白质，如天花

5、病毒、T-偶数噬菌体。2.单链+DNADNA+RNA蛋白质，如细小DNA病毒。3.双链RNA+mRNA蛋白质，如呼肠孤病毒。4.单链+RNARNA+RNA蛋白质，如脊髓灰质炎病毒。5.单链RNA+RNA+蛋白质，如流感病毒、狂犬病毒。6.单链+RNADNADNA+mRNA蛋白质，即逆转录病毒（retrovirus）又称RNA肿瘤病毒(oncornavirus)。2、类病毒、类病毒 （1）类病毒又称感染性RNA、病原RNA；壳病毒，是一种和病毒(virus)相似的感染性颗粒的基因组为单股闭合环状的RNA分子，分子量约105Da（“真病毒”为106108Da）。最早是在1970年代在马铃薯纺锤形块

6、茎病（potato spindle tuber,PSTD）中发现的。现已经在很多植物的病害中找到它的足迹。在电镜下可见到这RNA分子呈50nm长的杆状分子，共有359个碱基对，并证实是游离的RNA类病毒迄今已发现的类病毒已有18种，其中多为植物类病毒。（2）类病毒的特点 类病毒能耐受紫外线和作用于蛋白质的各种理化因素 类病毒现仅在高等植物中发现。类病类病毒仅为一裸露的RNA分子，无衣壳蛋白。类病毒是目前已知的最小的可传染性的致病因子。3、拟病毒（1）拟病毒（）拟病毒（Virusoid）又称）又称类类病毒（类类病毒（Viroid-like）、壳）、壳内类病毒或病毒卫星内类病毒或病毒卫星（sate

7、llite），是指一类包裹），是指一类包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病在真病毒粒中的有缺陷的类病毒。毒。拟病毒首次于拟病毒首次于1981年在绒毛年在绒毛烟的斑驳病毒中分离到。目前烟的斑驳病毒中分离到。目前已经在许多植物如茛菪斑驳病已经在许多植物如茛菪斑驳病毒（毒（SNMV）、地下三叶草斑）、地下三叶草斑驳病毒（驳病毒（SCMoV）等病毒中）等病毒中发现了拟病毒。发现了拟病毒。近几年来，在动物病毒中夜发近几年来，在动物病毒中夜发现了拟病毒，如定性肝炎病毒。现了拟病毒，如定性肝炎病毒。（2）拟病毒的特点 拟病毒单独没有侵染性，必需依赖于辅助病毒才能进行侵染和复制，其复制需要辅助病毒编码的 RNA 依

8、赖性 RNA 聚合酶。拟病毒的RNA不具有编码能力，需要利用辅助病毒的外壳蛋白，并与辅助病毒基因组 RNA 一起包裹在同一病毒粒子内。卫星 RNA 和拟病毒均可干扰辅助病毒的复制。卫星 RNA 和拟病毒同辅助病毒基因组 RNA 比较，它们之间没有序列同源性。根据卫星 RNA 和拟病毒的这些共同特性，现在也有许多学者将它们统称为卫星 RNA 或卫星病毒。附：卫星RNA是一种伴随植物病毒(如烟草环斑病毒)的小的自剪接RNA分子，约350个碱基对，被病毒的壳体包裹。4、朊病毒（1）朊病毒又称蛋白浸染子（prion，是protein infection的缩写），是一类不含核酸的传染性蛋白质分子发生与其

9、相似的构象变化，从而使宿主致病。朊病毒是美国学者S.B.Prusiner在1982年研究羊瘙痒病毒时发现的，由于它与以往任何病毒有着完全不同的成分和致病机制，它的发现是整个生命科学界包括生物化学、病原学、病理学和医学中的一件轰动的事件而Prusiner也因此获得1997年的诺贝尔奖。（2）朊病毒的特点朊病毒在某些方面与常规病毒一样，都有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性。朊病毒是一类小型蛋白质颗粒，约由250个氨基酸组成，大小仅为最小常规病毒的1%，且在电镜下观察不到病毒粒子的结构负染后才见到聚集而成的棒状体 。朊病毒对多种因素的灭活作用表现出抗性 ：对物理因素：如紫外线照射、电离辐

10、射、超声波以及80100高温，均有相当的耐受能力。对化学试剂与生化试剂：如甲醛、羟胺、核酸酶类等表现出强抗性。对蛋白酶K、尿素、氯仿等不具抗性。对生物学特性上：朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性，巨噬细胞能降低甚至灭活朊病毒的感染性，但使用免疫学技术又不能检测出有特异性抗体存在，不诱发干扰素的产生，也不受干扰素作用。（3）制病机理PrPCPrPSCPrPSc与PrPc均由253-4个氨基酸组成，PrPc具有43%的螺旋，3%的折叠，而PrPsc具有34%螺旋，43%的折叠。动物被感染后，PrPSc蛋白堆积在脑组织中，形成不溶的淀粉样蛋白沉淀，无法被蛋白酶分解，引起神经细胞凋亡（apop

11、tosis）。PrPsc的增殖朊病毒本身不能繁殖，它是通过胁迫朊病毒本身不能繁殖，它是通过胁迫PrPcPrPc畸变进行自我复制的。畸变进行自我复制的。其复制途径大致如下：一个其复制途径大致如下：一个PrPscPrPsc分子击中一个分子击中一个PrPcPrPc分子，分子，PrPcPrPc在在PrPscPrPsc的胁迫下结构发生转化，形成的胁迫下结构发生转化，形成PrPscPrPsc二聚体；接着二聚体；接着2 2个个PrPscPrPsc分子再分别击中分子再分别击中2 2个个PrPcPrPc产生产生4 4个个PrPscPrPsc分子。如此循环，当分子。如此循环，当PrPscPrPsc累积累积到一定浓

12、度后就会损坏神经元。由此可见，蛋白粒子病的发病机制是到一定浓度后就会损坏神经元。由此可见，蛋白粒子病的发病机制是正常型的正常型的PrPcPrPc构向转变为致病型的构向转变为致病型的PrPscPrPsc 形式，而形式，而PrPPrP基因的突变是基因的突变是导致这种转变的主要原因。导致这种转变的主要原因。PrusinerPrusiner证实，证实，PrPcPrPc呈呈a-a-螺旋的部分肽螺旋的部分肽链在链在PrPscPrPsc的类似区域中为的类似区域中为折叠结构。现已有两种模型解释这一折叠结构。现已有两种模型解释这一过程。一种为过程。一种为“催化催化”模型，认为正常模型，认为正常PrPcPrPc遭

13、遇遭遇PrPscPrPsc单体后会形成单体后会形成一种亚稳定的寡聚复合物，进而诱导正常的一种亚稳定的寡聚复合物，进而诱导正常的PrPcPrPc变构为变构为PrPscPrPsc，该复，该复合物最终形成淀粉样纤维结构的蛋白聚合物；另一种为合物最终形成淀粉样纤维结构的蛋白聚合物；另一种为“结晶结晶”模型模型，认为正常的，认为正常的PrPcPrPc会瞬间自发地变构为会瞬间自发地变构为PrPscPrPsc形式，但仅在致病的形式，但仅在致病的PrPscPrPsc作为作为“晶种晶种”时形成聚合物，从而导致脑神经损伤。时形成聚合物，从而导致脑神经损伤。（4）传播途径 包括食用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤；医源性感

14、染：如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等。朊病毒特点是耐受蛋白酶的消化和常规消毒作用，由于它不含核酸，用常规的PCR技术还无法检测出来。朊病毒存在变异和跨种族感染，具有大量的潜在感染来源，主要为牛、羊等反刍动物，未知的潜在宿主可能很广，传播的潜在危险性不明，很难预测和推断。朊病毒可感染多个器官，已知的主要为脑髓，但在潜伏期内除中枢神经系统外，各种组织器官均有感染，且感染多途径，除消化道外，神经系统、血液均可感染，预防难度大，人畜一旦发病，6个月至1年全部死亡，100%的死亡率。病毒与细胞在起源与进化中的关系病毒与细胞在起源与进化中的关系#生物大分子生物大分子病毒病毒细胞细胞 病毒病毒#生物大分子生物大分子 细胞细胞#生物大分子生物大分子细胞细胞病毒病毒