病毒的基本特征1课件.ppt

1、病毒的基本特征 3000BC，埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症。病毒virus 最微小，可通过除菌滤器，结构简单，无完整的细胞结构，电子显微镜下观察；一种核酸（RNA或DNA）在活细胞内存活,以复制方式繁殖Virus：体积小，结构简单，只有一种类型的核酸，只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。病毒与其它微生物的区别 敏感性微生物种类 结构在无活细胞的培养基中生长二等分裂繁殖核酸类型 核糖体抗生素 干扰素细菌原核细胞型+D N A，R N A+-支原体原核细胞型+D N A，R N A+-立克次体 原核细胞型-+D N A，R N A+-衣原体原核细胞型-+D N A，R N A

2、+-螺旋体原核细胞型-（+）+D N A，R N A+-真菌真核细胞型+出 芽、产 生 孢 子 D N A，R N A+-病毒非细胞型-D N A或R N A-+病毒引起疾病的特点 传播性 病死率 持续感染 肿瘤的形成关系第23章 病毒的基本性状第一节 病毒的大小与形态病毒体（virion）完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性。测量单位为纳米（nm,为1/1000m）150nm 大型病毒（最大300 nm）多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。微生物的大小比较葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体450nm

3、衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)B、腺病毒、腺病毒 (70nm)C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)D、乙脑病毒、乙脑病毒 (40nm)E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)F、流感病毒、流感病毒 (100nm)G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒Arenaviridae（沙粒病毒科）Arenaviridae（沙粒病毒科）DNA viruses核心：核酸 基因组genome 决定病毒遗传、变异Arenaviridae（沙粒病毒科）三、病毒增殖的细胞效应细胞病变(Cytopathic effect,CPE)很小(200-400nt),杆状 RNA 分子，

4、有二级结构dsDNA,Presence of an envelope单链DNA病毒Rhabdoviridae（弹状病毒科）DNA and RNA VirusesDNA and RNA Viruses-ssRNA,no fragment,Presence envelopeArenaviridae（沙粒病毒科）缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。病毒的结构和组成病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒核心：核酸 基因组genome 决定病毒遗传、变异 和复制壳粒capsomere 衣壳capsi

5、d 保护、介导、抗原性包膜envelope，包膜子粒peplomere（刺突spike）保 护、介导、抗原性核衣壳的对称形式核衣壳的对称形式Symmetry of Nucleocapsid螺旋对称型（螺旋对称型（Helical Symmetry）二十面体立体对称型（二十面体立体对称型（Icosahedral Symmetry）复合对称复合对称 型（型（Complex Symmetry）感染细胞内特殊作用蛋白包涵体（Inclusion Bodies）Naked Virus三、病毒增殖的细胞效应组装成熟与释放assembly and releaseNaked Virus护、介导、抗原性毒力相关基因

6、编码区分析三、病毒增殖的细胞效应三、病毒增殖的细胞效应干扰素interferon，IFN顿挫感染（流产性感染）（abortive infection）：细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制第二节 病毒的核酸与蛋白质The stage of replication during which all the structural components come together at one site in the cell and the basic structure of the virus particle is formed.Coronaviridae（冠状病毒科）脱壳uncoatin

7、gRNA病毒 胞质（除流感病毒及Organ culture+ssRNA,no fragments,presence envelope五邻体六邻体RNA壳粒Enveloped Enveloped VirusVirusNaked Naked VirusVirusCubicHelical第二节 病毒的核酸与蛋白质测量单位为纳米（nm,为1/1000m）吸附和穿入adsorption and penetration接触结合特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）单负链RNA病毒Naked VirusdsDNA,absence of an envelopeOrgan culture缺陷病毒（def

8、ective virus）：基因组不完整的病毒体缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。单正链RNA病毒三、病毒增殖的细胞效应Paproavairidae（乳多空病毒科）完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性。温度敏感突变株（temperature sensitive，ts）壳粒capsomere 衣壳capsid 保护、介导、抗原性6大类型：双链DNA病毒Astroviridae（星状病毒科）(100nm)第一节 病毒的大小与形态-ssRNA，fragments，Presence envelope主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状不能遗传一

9、、病毒核酸 多样性多样性DNA dsDNA ssDNA dsRNARNA ssRNA 分节段RNA线状、环状大小悬殊复制方式多样存在形式多样 有内含子，ORF间有重叠 克隆和表达 较大的遗传不稳定性 感染性二、病毒蛋白质由病毒核酸编码 结构蛋白 组成病毒体的成分 衣壳蛋白 包膜蛋白 基质蛋白连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分，有跨膜及锚定功能区 非结构蛋白 病毒内酶 感染细胞内特殊作用蛋白第三节 病毒的培养和增殖（Culture and Replication of Viruses）一、病毒的培养 动物（Animals）鸡胚（Embryonated eggs）组织培养（Organ and tissu

10、e culture）Organ culture胚胎Embryo cultureCell culture:原代细胞 传代细胞 双倍体细胞常用的细胞培养类型名称原代细胞培养恒河猴肾细胞培养，人胚肾、肺等细胞培养，鸡胚成纤维细胞培养二倍体细胞株WI-38（人胚肺细胞株），HL-8（恒河猴胚细胞株）传代细胞系Hela 细胞，Detroit 细胞（胸骨髓细胞系），Chang C/I/L/K（人结膜 C，肠 I，肝 L 与肾K 细胞系），Vero（绿猴肾细胞系），BHK-21（幼地鼠肾细胞系）细胞病变(Cytopathic effect,CPE)包涵体（Inclusion Bodies）正常细胞正常细胞C

11、PE狂犬病毒包涵体（Negri body）巨细胞病毒包涵体病毒数量和感染性病毒数量和感染性测定测定1、蚀斑试验斑试验2、ID50 或或 TCID50 病毒感染鸡胚、动物或细胞后，引起 50%发生死亡或病变的最小量。病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的蚀斑形成单位PFU来表示。病毒的增殖病毒的增殖 活细胞活细胞 敏感细胞敏感细胞 复制复制(replication)病毒复制周期病毒复制周期病毒基因为模板，籍DNA多聚酶或RNA多聚酶等，使细胞转为复制病毒的基因组，转录、转译出相应的病毒蛋白，最终释放出子

12、代病毒。吸附和穿入adsorption and penetration脱壳uncoating生物合成biosynthesis组装成熟与释放assembly and releaseAstroviridae（星状病毒科）细胞病变(Cytopathic effect,CPE)RNA Viruses突变株能稳定地存在，可在相应的宿主或细胞中传代与存活。第一节 病毒的大小与形态脱壳uncoatingThe stage of replication during which all the structural components come together at one site in the cel

13、l and the basic structure of the virus particle is formed.Virus：体积小，结构简单，只有一种类型的核酸，只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。宿主范围突变株，抗原性突变株等Astroviridae（星状病毒科）两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成三、病毒增殖的细胞效应狂犬病毒包涵体（Negri body）DNA and RNA VirusesNaked VirusArenaviridae（沙粒病毒科）复制(replication)当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了 另一种病毒增殖的现象。吸附

14、和穿入adsorption and penetration第一种病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢途径；病病毒毒的的复复制制过过程程病病毒毒的的复复制制过过程程ADSORPTIONbuddingHIV 复制过程 接触结合特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）穿入Adsorption and Penetration融合-有包膜病毒胞饮-无包膜病毒HIV influenza virus uncoatingBiosynthesis 隐蔽期 6大类型：双链DNA病毒 单链DNA病毒 单正链RNA病毒 单负链RNA病毒 双链RNA病毒 逆转录病毒 区域：DNA病毒 核内（除痘病毒）RNA病毒

15、胞质（除流感病毒及 部分副粘病毒）assembly and release 装配（装配（assemblyassembly）The stage of replication during which all the structural components come together at one site in the cell and the basic structure of the virus particle is formed.装配（装配（assemblyassembly）Paproavairidae（乳多空病毒科）和复制出芽（Budding）:enveloped viruses

16、三、病毒增殖的细胞效应Naked VirusArenaviridae（沙粒病毒科）组装成熟与释放assembly and release三、病毒增殖的细胞效应第一节 病毒的大小与形态Cell culture:原代细胞缺陷干扰颗粒（defective interfering particles,DIP)病毒与其它微生物的区别6大类型：双链DNA病毒释放（release）Togaviridae（披膜病毒科）顿挫感染（流产性感染）（abortive infection）：细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制三、病毒增殖的细胞效应两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成或抑制第二种病毒mRNA的转译

17、(65 95nm)双倍体细胞释放（释放（release）裂解（Disintegration）:naked virus cause the host cell lysis 出芽（Budding）:enveloped viruses疱疹病毒的复制过程三、病毒增殖的细胞效应 干扰现象interference 当两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒的增殖抑制了 另一种病毒增殖的现象。产生原因 干扰素interferon，IFN 第一种病毒改变了细胞表面受体结构或细胞代谢途径；或抑制第二种病毒mRNA的转译四、病毒的异常增殖 缺陷病毒（缺陷病毒（defective virus ）：）：基因组不完整

18、的病毒体基因组不完整的病毒体 缺陷干扰颗粒（缺陷干扰颗粒（defective interfering particles,DIP)缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。天然缺陷病毒天然缺陷病毒 腺病毒伴随病毒 顿挫感染（顿挫感染（流产性感染）（）（abortive infection）：）：细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制细胞条件不合适，病毒进入细胞但不能复制容许性细胞非容许性细胞第四节第四节 病毒的遗传与变异病毒的遗传与变异 传统遗传学传统遗传学 分子遗传学分子遗传学 突变株突变株mutant温度敏感突变株（temperature sensitive，ts）2835可以复

19、制，3740不能复制 脊髓灰质炎减毒活疫苗宿主范围突变株，抗原性突变株等变异株variant 突变株能稳定地存在，可在相应的宿主或细胞中传代与存活。重组与重配（基因间相互作用）重组recombination 重配reassortment基因复活 交叉复活 多重复活表型混合（基因产物间相互作用）两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成 主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状不能遗传virus Avirus Bphenotypemixing virus Avirus BArenaviridae（沙粒病毒科）第四节 病毒的遗传与变异或抑制第二种病毒mRNA的转译Flavivi

20、ridae（黄病毒科）突变株能稳定地存在，可在相应的宿主或细胞中传代与存活。有跨膜及锚定功能区部分副粘病毒）(100nm)和复制腺病毒伴随病毒DNA and RNA Viruses三、病毒增殖的细胞效应The stage of replication during which all the structural components come together at one site in the cell and the basic structure of the virus particle is formed.多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌

21、蚪状。表型混合（基因产物间相互作用）细胞病变(Cytopathic effect,CPE)6大类型：双链DNA病毒核衣壳的对称形式Symmetry of Nucleocapsid重组与重配（基因间相互作用）分子遗传学 病毒基因组分析 病毒保护性表位的确定 病毒抗原高变区分析 毒力相关基因编码区分析 耐药性变异分析 作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究第五节 病毒的分类（Classification of Viruses）分类原则分类原则Basis of Classification核酸类型和结构（RNA/DNA,ds/ss,linear/circular,fragment/no-fragmen

22、t)病毒体形状和大小病毒体形态结构对脂溶剂敏感性 DNA病毒 RNA病毒 DNA 和RNA 逆转录病毒DNA virusesdsDNA,Presence of an envelope Poxviridae（痘病毒科）（痘病毒科）dsDNA,Presence of an envelope Herpesviridae（疱疹病毒科）（疱疹病毒科）dsDNA,absence of an envelope Adenoviridae（腺病毒科（腺病毒科）Paproavairidae（乳多空病毒科（乳多空病毒科）ssDNA,absence of an envelope Paraoviridae （细小病毒科

23、）（细小病毒科）dsRNA，fragments，absence envelope Reoviridae（呼肠病毒科）（呼肠病毒科）Birnaviridae（双（双RNA病毒科）病毒科）-ssRNA,no fragment,Presence envelope Paramyxoviridae（副粘病毒科）（副粘病毒科）Rhabdoviridae（弹状病毒科）（弹状病毒科）-ssRNA，fragments，Presence envelope Orthomyxoviridae（正粘病毒科）（正粘病毒科）Bunyaviridae（布尼亚病毒科）（布尼亚病毒科）Arenaviridae（沙粒病毒科）（沙粒

24、病毒科）+ssRNA,no fragments,absence envelope Picornaviridae（小（小RNA病毒科）病毒科）Caliciviridae（杯状病毒科）（杯状病毒科）Astroviridae（星状病毒科）（星状病毒科）+ssRNA,no fragments,presence envelope Coronaviridae（冠状病毒科）（冠状病毒科）Flaviviridae（黄病毒科）（黄病毒科）Togaviridae（披膜病毒科）（披膜病毒科）RNA VirusesDNA and RNA Viruses 嗜肝DNA病毒科（Hepadnasviridae）逆转录病毒科（Retroviridae）类病毒（类病毒（Viroids）很小(200-400nt),杆状 RNA 分子，有二级结构 无衣壳或包膜 在核内增殖，严格细胞内寄生 多与植物疾病相关