第四章-病毒.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,（Virus）,1,病毒的特点,缺乏细胞结构,病毒体只含有一种核酸,特殊的繁殖方式：复制（replication）,绝对的细胞内寄生：缺乏完整的酶系统和能量合成系统，基因水平的寄生,具有侵染能力,生活周期,细胞外阶段：有机大分子，惰性阶段,细胞内阶段：有生命的状态,2,病毒的定义,病毒,是亚显微的、没有细胞结构的、专性寄生于活细胞内的实体。,3,第一节,病毒的形态、结构一、病毒的大小与形态,病毒的,大小,相差较大,直径在,10-300nm,之间,病毒的,形态,有球形、卵圆形、砖形、杆形、丝状及蝌蚪状等。,动物,病毒多呈球形、卵圆形或砖形。,植物,病毒多呈杆状或丝状，也有不少呈球形的。,细菌,病毒为蝌蚪形、微球形和丝状。,4,衣原体,病毒的大小与形态（续）,5,二、病毒的化学组成,6,核髓,核髓,壳体,壳体,核壳/核衣壳,包膜,刺突,病毒粒子的结构,9,腺病毒,10,四、病毒的群体形态1、包含体,有些病毒在受感染的寄主细胞内会产生一种细胞内的内含物，称为,包含体（inclusion body）,，这种结构主要由未装配的病毒亚基、完整的病毒粒子以及在受侵染时由寄主细胞编码的蛋白质组成的聚集体。,11,包含体,12,包含体的形态：,圆形、卵圆形、不定形,体积,较大,包含体在细胞中的位置不同：,a、细胞质，如大多数痘病毒（天花病毒、羊痘病毒）和狂犬病毒等,b、细胞核，如疱疹病毒、昆虫多角体病毒等,c、同时出现于受到重复感染的细胞中,13,天花病毒包含体,顾氏（Guarnieri）小体,狂犬病毒包含体,内基氏（Negri）小体,家禽痘病毒包含体,Bollinger小体,烟草花叶病毒包含体,X体,包含体的别名,14,2、噬菌斑,将少量噬菌体与大量宿主细胞混合后倒平板，培养后，在布满宿主细胞菌苔的平板表面，可看见一个个透亮不长菌的小圆斑，即为噬菌斑,15,噬菌斑,（plaque）,16,第二节 噬菌体,（bacteriophage）,17,噬菌体的发现,1915年，英国人陶尔德（Twort）在培养葡萄球菌时发现了透明斑,1917年，法国人第赫兰尔（dHerelle）在巴斯德研究所也观察到溶菌现象,被后人称作,陶尔德第赫兰尔现象,，细菌被一种更小的生物溶解了，这种生物被称为,噬菌体,。,18,一、噬菌体的形态和结构,1、,噬菌体的形态,球状,杆状,19,蝌蚪状,20,2、,噬菌体的结构,（1）头部,（2）颈部,（3）尾部,尾鞘、尾管、基板、6根刺突、6根尾丝,21,二、噬菌体的生活周期,能在宿主细菌细胞内增殖，产生大量子代噬菌体并引起宿主菌裂解的噬菌体被称为,烈性噬菌体（virulent phage）。,烈性噬菌体所经历的繁殖过程称为,裂解性生活周期（lytic cycle或,增殖性生活周期（productive cycle）,。,22,另一些噬菌体在进入寄主细胞后，并不立即进行复制，而是将其核酸,整合,到寄主染色体上，并能够伴随寄主细胞的生长繁殖而将病毒基因组传递给子代寄主细胞，噬菌体通常被称之为,温和噬菌体（temperate phage）,。,在极少数情况下（如紫外照射等），温和噬菌体也会经诱变完成裂解性生活周期。,23,（一）裂解性噬菌体的生活周期,1、吸附（adsorption）,2、侵入（penetration）,3、复制（replication）,4、装配和释放,（assembly and release）,24,25,1、,吸附,（adsorption）,通常指病毒以其特殊结构与宿主细胞表面的受体发生特异性结合的过程。,T偶数噬菌体,的吸附器官尾丝和刺突,大肠杆菌,细胞表面的特异受体位点细胞壁和细胞膜，或位于鞭毛和性毛上,T,2、,T,6,的受体,脂蛋白,T,3,、T,4,、T,7,的其受体,脂多糖层,26,27,小 RNA 病毒,对大肠杆菌菌毛的吸附,28,2、,侵入,（penetration）,指病毒的部分结构进入宿主细胞的过程。,29,3、,复制,（replication）,T,4,DNA的复制,T,4,蛋白质的合成,早期转录,中期转录,晚期转录,30,4、,装配和释放,（assembly and release）,指将已合成的病毒各部件组装在一起从而形成成熟病毒粒子的过程。,31,32,33,34,35,（二）溶原性,（lysogeny）,有些噬菌体侵入宿主细胞后，将其DNA整合到宿主的染色体上，此时病毒的多数基因均不表达，其基因组可与宿主染色体同步复制。,在这种情况下，宿主细胞不受噬菌体的影响，可进行正常的细胞分裂，但形成的子代细菌的染色体中却,含有噬菌体DNA,。这种宿主细胞与病毒的关系称为,溶原性,（lysogeny）,。,前噬菌体,（prophage）；,溶原菌,（lysogens）；,温和噬菌体,（temperate phage）,36,溶原化途径,裂解性周期,37,（三）一步生长曲线,一步生长曲线是研究病毒复制的经典试验。,基本方法：以适量的病毒（低剂量）接种于标准培养的高浓度敏感细胞中，然后通过,高倍稀释,病毒-细胞培养物、或以抗病毒抗血清来处理病毒-细胞培养物以保证同步感染。,38,待病毒吸附后，继续培养，定时取样，测定培养物中病毒的效价，以感染时间为横坐标，病毒的感染效价为纵坐标，绘制出病毒的特征性繁殖曲线，此即,一步生长曲线。,39,1,2,3,40,潜伏期（eclipse period）,裂解期（rise period）,平稳期（plateau period）,41,潜伏期,是毒粒吸附于宿主细胞至受感染细胞释放出子代毒粒所需要的最短时间。,潜伏期的时间长短依病毒的种类而异，噬菌体以分钟计，动物和植物病毒则以小时或天计。,42,裂解量,是每个受感染的宿主细胞所能产生的子代病毒颗粒的平均数目。其计算公式为：,病毒的裂解量=,稳定期受感染细胞释放的全部子代病毒的数目,潜伏期受感染的细胞数目,稳定期病毒效价,潜伏期病毒效价,=,43,44,第三节动物病毒,45,脊椎动物病毒,主要指寄生在人、哺乳动物、禽类、两栖类和鱼类等脊椎动物细胞内的病毒。,人的病毒病：,流感病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒、脊髓灰质炎病毒、肝炎病毒、疱疹病毒、流行性乙型脑炎病毒、艾滋病病毒,动物疾病：,猪瘟病毒、口蹄疫病毒和鸡新城疫病毒,46,水痘,Chickenpox,47,麻疹,Measles,48,49天花,Smallpox,50,有些脊椎动物病毒有转化正常细胞为,癌细胞,的能力，所以能诱发人和动物产生肿瘤。,如：,人乳头瘤病毒,能引起人类多种良性皮肤和粘膜乳头瘤或疣，以及宫颈癌等；,单纯疱疹病毒,能引致唇癌与宫颈癌；,乙型肝炎病毒,能引发肝癌；,人、小鼠和禽类的,白血病病毒,、,鸡劳斯氏肉瘤病毒,和,鱼淋巴囊肿病病毒,。,51,艾滋病毒,艾滋病,即,获得性免疫缺失综合症,（aquired immune deficiency syndrome，AIDS）始现于20世纪80年代初期，目前已成为最致命的疾病，被人们称之为现代瘟疫。,AIDS由逆转录病毒,人类免疫缺失病毒,（HIV）引起，估计全球目前已有1千万人感染了HIV。,52,53,第四节、亚病毒,1、类病毒（viroid）,2、拟病毒（virusoid）,3、朊病毒（prion）,54,1、,类病毒,（viroid）,1971年，Diener，从马铃薯纺锤块茎病薯中分离出一种病原体。,最初认为：马铃薯纺锤块茎病毒（PSTV）,后来发现：不是一个完整的病毒颗粒,一个,裸露的、共价闭合的环状RNA小分子,，能够在敏感细胞内自我复制，不需要辅助病毒，被称为,类病毒,。,55,类病毒的种类,目前已鉴定出20多种类病毒,马铃薯纺锤形块茎类病毒科,（Pospiviroidae）：,含中央保守区，不含核酶保守序列；,梨白斑类病毒科,（Avsunviroidae）：,没有中央保守区，但含有核酶保守序列，能够自我切割,56,类病毒的致病机理,干扰了宿主正常的生理代谢,类病毒的核酸序列与宿主细胞中的一些,RNA分子,具有序列相似性，如,5.8S,和,28S,的,rRNA内含子序列有相似性,影响细胞中,mRNA转录后加工,57,2、,拟病毒,（virusoid）,1981年，Randles，绒毛烟斑驳病毒（VTMoV）,廿面体（30nm）,基因组：,RNA,1,1.510,6,Da的大分子、线状、ssRNA,RNA,2,0.1210,6,Da的,环状、ssRNA,RNA,3,RNA,2,的线状形式,Haseloff将这种新型的类似于类病毒的环形RNA,2,分子称为,拟病毒,。,58,拟病毒：,一种包裹在植物病毒粒子中的小的环状RNA分子。,目前还发现有其他,3,种拟病毒：,如莨菪斑驳病毒（SNMV）,苜蓿暂时性条斑病毒（LTSV）,地下三叶草斑驳病毒（SCMoV）,59,3、,朊病毒,（prion，virino）,1982年，美国动物病毒学家Prusiner，在研究,羊瘙痒症,，发现了一种对人有侵染性的蛋白质颗粒。,朊病毒：,一类比类病毒还小的病源物，不含任何种类的核酸，能侵染人和动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性的疏水蛋白质，称为“,prion,”，也可写为“Virino”。,60,朊病毒引起动物和人中枢神经系统退化病，已有几百年历史。,羊瘙痒病（Sxcrapie）,牛海绵状脑炎病（BSE）,人枯鲁症（kuru，新几内亚东部高原）,克罗伊茨费尔特-雅各布综合症,早老痴呆症（CJD）,61,朊病毒的形态结构,在电镜下，朊病毒是呈,杆状,的颗粒，大小为25nm100200nm（一般为125150nm），2.710,4,3.0 10,4,。,杆状颗粒不单独存在，呈,丛状,排列，每丛的大小和形状不一，多时可达100多个。,62,朊病毒的性质,1、具有很强的热稳定性。,90保持30min不失活，甚至在360保持1h不失活,2、抗辐射。,紫外辐射和电离辐射,3、抗水解。,DNA及RNA水解酶、Zn,2+,所催化的水解反应,4、对蛋白质变性剂很敏感。,如尿素、十二磺酸酯钠、苯酚等,63,朊病毒的增殖,朊病毒感染后，可在动物体内产生更多拷贝的病毒蛋白质。,朊病毒是一种由宿主细胞基因组编码的蛋白质，含254个氨基酸。在健康脑组织中以正常构型,PrP,c,出现，主要分布在神经元表面。,其异构型,PrP,sc,只被部分水解，产生1个含141氨基酸的小分子蛋白质，其具有高度抗蛋白酶活性。,64,传播：,医疗器械消毒不彻底,器官移植、生物制品药物被污染（角膜、人生长素、促性腺激素）,硬脑膜嫁接,报道：,90个青年因使用受污染的人生长素而患CJD，潜伏期为320年。,60例因硬脑膜嫁接而患CJD，潜伏期为114年。,65,PrP构型转换机制,PrP,sc,的形成通过1个转译后的修饰过程,构型转变,。,PrP,c,含有4个螺旋折叠区（H1H4），占总结构区的40%；而-折叠区很小。,构型转变主要是N-末端的2个螺旋区（H1和H2）重新折叠成-折叠。而C-末端的二硫键仍连接H3和H4，以保持PrP,c,的稳定性。,66,PrP,c,&PrP,Sc,67,TSE Pathology,68,