病毒的复制.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 病毒的复制,病毒感染细胞后，在病毒核酸（基因）控制下合成病毒核酸（,DNA,或,RNA,）与蛋白质等成分。然后在宿主细胞的细胞质内或核内装配成病毒颗粒，再以各种方式释放到细胞内，感染其他细胞，这种增殖方式叫复制。,病毒复制,病毒复制研究实验系统,噬菌体,细胞培养系统,动物病毒,细胞培养系统,植物病毒,原生质体培养系统,噬菌体,细胞培养系统优点,宿主细菌易于在琼脂平板上培养，数目易于控制；,噬菌体在细菌内增殖，培养物清亮，易于观察；,增殖速度快，周期短，重复快。,复制周期,从病毒进入宿主细胞开始，经过基因组复制和病毒蛋白合成，至释放出子代病毒的全过程,病毒的复制周期主要包括,吸附和侵入、脱壳、大分子合成、装配和释放,四个连续步骤。,吸附,病毒的增殖过程,穿入,脱壳,早期蛋白,晚期蛋白,装配,DNA,复制,核酸游离,成熟,释放,ADSORPTION,budding,HIV,复制过程,病毒的一步生长曲线,病毒的一步生长曲线,：以感染时间为横坐标，病毒效价为,纵坐标，绘制出的病毒特征曲线。,一、,吸附,尾丝尖端与宿主细胞表面的特异性受体接触后，尾丝散开附着在受体上，刺突、基板固着于细胞表面。,裸露病毒的吸附,囊膜病毒的吸附,（,1,）静电吸附：,病毒体与细胞接触，进行静电吸引或范德华力吸附。非特异性、可逆。,（,2,）真正的吸附,：,病毒体表面吸附蛋白（蛋白质结构）与宿主细胞膜上相应的受体结合。相互作用是非常专一的,1,、吸附阶段,2,、吸附蛋白和细胞受体,定义：病毒表面能够识别细胞受体的结构蛋白分子。,类型：,衣壳蛋白,（如：,T-,偶数噬菌体的尾丝蛋白等）和,包膜糖蛋白,（如流感病毒的血凝素糖蛋白；艾滋病病毒的,gp120CD4,）,2.1、吸附蛋白,2.2,、细胞受体,定义：能被病毒吸附蛋白识别，使病毒特异地进入细胞，启动感染发生的特殊细胞位点。,作用：决定病毒宿主范围、组织亲和性和致病性。,类型：,单一型,（不需借助其他蛋白）和,共受体型,（需其他表面分子协助）,3,、影响吸附的因素,温度,离子环境,pH,值,二、侵入,病毒不可逆地吸附于细胞受体后，病毒以核酸或核壳体，或病毒粒子等形式进入细胞。,2.1,、噬菌体侵入,有收缩尾的噬菌体：核酸注入细菌细胞内。,2.2,、,动物病毒的侵入,内吞作用,大部分病毒，经膜内陷形成吞噬泡，使病毒粒子进入胞质中。（无囊膜的病毒）。如腺病毒、小,RNA,病毒。,与质膜融合,某些有包膜病毒以病毒包膜与细胞膜融合（有囊膜的病毒）。如麻疹病毒,移位,某些无包膜的二十面体病毒直接通过细胞质膜进入细胞。,病毒的胞饮,膜融合后进入,2.3,、,植物病毒的侵入,无吸附，被动侵入,介体感染,昆虫、真菌、螨类、线虫、菟丝子等,非介体感染,汁液摩擦接种传播、嫁接传播、种子和无性繁殖材料传播、土壤中病残体传播。,三、脱壳,病毒侵入细胞后，病毒的胞膜核衣壳被除去而核酸释放出来的过程。,多数在宿主细胞溶酶体酶作用下脱壳，释放出基因组核酸。,病毒核酸,病毒核酸,四、大分子合成,病毒基因组一旦从衣壳中释放后，就利用宿主细胞提供的低分子物质合成大量的病毒核酸和结构蛋白。,病毒复制得时序性,早期转录：,发生在病毒核酸复制以前的转录为早期转录，其基因称作早期基因，编码主要是参与病毒核酸的复制、调节病毒基因组表达，以及改变宿主细胞大分子合成的蛋白质。,晚期转录,：在病毒核酸复制开始或复制后所进行的转录为晚期转录，其基因称晚期基因，编码晚期蛋白主要是构成子代毒粒的结构蛋白,严格时序性,病毒复制的形式,dsDNA,病毒：,半保留复制，转录,mRNA,，胞核装配,ssDNA,病毒：,先合成,cDNA,链，再转录,mRNA,，胞浆装配,dsRNA,病毒：,以正链作为,mRNA,+,ssRNA,病毒：,直接作为,mRNA,-,ssRNA,病毒：,合成互补链作为,mRNA,逆转录病毒：,以,RNA,为模板合成,DNA,链，再合成,cDNA,链，与宿主细胞,DNA,整合,病毒,DNA,早期,mRNA,早期蛋白（酶等）,子代病毒,DNA,晚期,mRNA,病毒结构蛋白,子代病毒子,双股,DNA,病毒,复制,宿主细胞转录酶,单股,DNA,病毒,滚环复制,Class I:Double-stranded DNA,双链,RNA,病毒,正链,RNA,一部分作为蛋白质合成模板，另一部分被包装形成病毒粒子前体。,RNA,作为转录模板。,单链正股,RNA,病毒,（,-,）,ssRNA,早期蛋白,（,+,）,ssRNA,dsRNA,复制中间型,（,-,）,ssRNA,（,+,）,ssRNA,大量子代（,+,）,ssRNA,晚期蛋白,装配子代病毒,单股负股,RNA,病毒,病毒自身携带依赖,RNA,的,RNA,多聚酶。,亲代（,-,ssRNA,）,（,+,）,mRNA,蛋白质,（,+,）,ssRNA,子代（,-,）,sRNA,子代病毒,多聚酶,逆转录病毒,病毒,RNA,逆转录酶,双股,DNA,整合至宿主细胞（前病毒）,mRNA,病毒,RNA,结构蛋白,装配子代病毒,RNA:DNA,转录酶,聚合酶,五、装配,病毒大分子合成产生得结构组分以一定方式结合，组装成完整得子代病毒颗粒的复制阶段称装配,绝大多数,DNA,病毒在细胞核内组装,RNA,病毒与痘病毒类则在细胞质内组装。,自发式：蛋白质亚基类似结晶方式,指导装配：有病毒基因编码的非结构蛋白参与。,六、释放,绝大多数,无囊膜病毒,释放，一次同步，破坏宿主细胞膜，细胞迅速死亡。,绝大多数,有囊膜病毒,以出芽方式释出时包上细胞核膜或细胞膜而成为成熟病毒。逐个释出，非一次同步，细胞死亡缓慢。,烈性噬菌体与温和噬菌体,烈性噬菌体,:,是指噬菌体感染宿主细胞后,能在宿主细胞内增殖,产生大量子代噬菌体并引起细菌的裂解,.,温和噬菌体,:,是指噬菌体感染宿主细胞后,可将,DNA,整合到宿主菌的基因组上，并随着宿主菌基因组的复制而复制,Virus Obtaining Its Envelope from Host Cell Membrane by Budding,七、病毒的异常复制,流产感染：病毒进入宿主细胞后，合成部分或全部病毒成分，但不能正常装配，或者仅产生无感染性的子代病毒颗粒。,允许细胞：能完成病毒复制循环的宿主细胞,非允许细胞：不能完成复制循环的宿主细胞,