第三章-病毒与亚病毒-PPT课件.ppt

1、第三章第三章 病毒与亚病毒病毒与亚病毒第一节第一节 病毒的性质病毒的性质第二节第二节 病毒的研究方法病毒的研究方法第三节第三节 病毒复制病毒复制第四节第四节 病毒的非增殖性感染病毒的非增殖性感染第五节第五节 亚病毒亚病毒第六节第六节 第一节第一节 病毒的性质病毒的性质一、一、形态结构形态结构二、二、病毒的化学组成病毒的化学组成三、病毒的理化抗性三、病毒的理化抗性100nm100nm以下。以下。核核( (衣衣) )壳壳+ +核酸或包膜（来源于核膜或细胞膜）。核酸或包膜（来源于核膜或细胞膜）。衣壳对称类型衣壳对称类型螺旋对称螺旋对称二十面体对称二十面体对称复合对称复合对称化学组成化学组成（一）病毒

2、的核酸（一）病毒的核酸（DNADNA或或RNARNA）1.1.正极性和负极性正极性和负极性F正极性正极性(+RNA)(+RNA)：可作为：可作为mRNAmRNA。F负极性负极性(-RNA)(-RNA)：与其：与其mRNAmRNA序列互补。序列互补。F双意双意RNARNA：正极性：正极性+ +负极性。负极性。FDNADNA：和和mRNAmRNA互补互补-DNA-DNA；和；和mRNAmRNA序列相似序列相似+DNA+DNA。2.2.感染性核酸（感染性核酸（infectious nucleic acidinfectious nucleic acid） 抽提分离的病毒核酸抽提分离的病毒核酸导入细胞导

3、入细胞产生子代毒粒。产生子代毒粒。（二）病毒的蛋白质（二）病毒的蛋白质 含量多（含量多（40-90%40-90%）；种类少（一种或几种）；多为结）；种类少（一种或几种）；多为结构蛋白，少为功能蛋白构蛋白，少为功能蛋白( (酶酶 ) )。1.1.结构蛋白结构蛋白（1 1）壳体蛋白：保护，）壳体蛋白：保护，参与吸附侵入参与吸附侵入。（2 2）包膜蛋白）包膜蛋白包膜糖蛋白：包膜糖蛋白：吸附，启动感染和侵入。吸附，启动感染和侵入。基质基质蛋白蛋白：支撑包膜，支撑包膜，介导核壳与包膜糖介导核壳与包膜糖蛋白蛋白的识别。的识别。三、理化抗性三、理化抗性 1.1.温度温度耐冷不耐热耐冷不耐热，离体，离体，56

4、566060，3030minmin灭活。灭活。保存：低温真空干燥法保存：低温真空干燥法( (-20-20-196)-196)；适量盐溶液（适量盐溶液（MgClMgCl2 2，MgSOMgSO4 4）可提高热稳定性。）可提高热稳定性。2.2.射线射线击毁病毒核酸击毁病毒核酸。活性染料（如甲苯胺兰、中性红、丫啶橙）渗入并活性染料（如甲苯胺兰、中性红、丫啶橙）渗入并与与核酸结合核酸结合可见光灭活。可见光灭活。3.pH3.pH：5.05.09.09.0稳定稳定。4.4.脂溶剂脂溶剂 破坏包膜破坏包膜，如乙醚、氯彷，如乙醚、氯彷分类的依据。分类的依据。5.5.化学消毒剂化学消毒剂 对氧化剂（如对氧化剂（

5、如高锰酸钾高锰酸钾、次氯酸盐）次氯酸盐）敏感；敏感；酒精、酸碱、环氧乙烷可杀灭。酒精、酸碱、环氧乙烷可杀灭。 6.6.抗生素抗生素 不敏感，不敏感，但患病须注射。但患病须注射。第二节第二节 病毒的研究方法病毒的研究方法一、分离与纯化一、分离与纯化二、效价测定二、效价测定一一 、分离纯化、分离纯化分离分离1.1.标本采集与处理标本采集与处理（1 1）采集：）采集：有足够活病毒。有足够活病毒。 如倒罐液，感染者血液、分泌物等。如倒罐液，感染者血液、分泌物等。（2 2）处理）处理除菌：采用抗生素、离心、过滤等；除菌：采用抗生素、离心、过滤等；接种接种接种与感染表现接种与感染表现（1 1）接种）接种考

6、虑宿主范围、组织嗜性；考虑宿主范围、组织嗜性；操作简单、易培养、易判断。操作简单、易培养、易判断。注：注：盲传：第一次接种未出现症状，重复接种。盲传：第一次接种未出现症状，重复接种。目的：提高效价。目的：提高效价。盲传二代后，仍未症状盲传二代后，仍未症状无病毒。无病毒。（2 2）感染表现）感染表现 噬菌斑、坏死斑（枯斑）、蚀斑（空斑）。噬菌斑、坏死斑（枯斑）、蚀斑（空斑）。 噬菌斑（噬菌斑（plaqueplaque） 噬菌体噬菌体平板培养物平板培养物圆形的透明区域。圆形的透明区域。噬菌斑噬菌斑坏死斑（枯斑）坏死斑（枯斑）植物病毒植物病毒敏感植物叶片敏感植物叶片坏损区域。坏损区域。蚀斑（空斑）蚀

7、斑（空斑）v动物病毒动物病毒细胞单层上细胞单层上病损区。病损区。v细胞内部发生细胞内部发生“致细胞病变效应致细胞病变效应”（细胞聚集（细胞聚集成团、肿大、融合成团、肿大、融合，有包涵体有包涵体或裂或裂解）。解）。v包涵体包涵体(inclusion body)(inclusion body)光镜下可见光镜下可见、圆形、卵圆形或不定形的、圆形、卵圆形或不定形的蛋白质结晶蛋白质结晶。组成组成 多为病毒颗粒或病毒亚基；多为病毒颗粒或病毒亚基； 少为细胞对感染的少为细胞对感染的反应产物反应产物，无病毒粒子无病毒粒子。（二）、病毒的纯化（二）、病毒的纯化1.1.标准标准（1 1）保持感染性；保持感染性；（

8、2 2）大小、形态、密度、组成及抗原性）大小、形态、密度、组成及抗原性均一均一。2.2.方法方法盐析、等电点沉淀、凝胶层析、离子交换等；盐析、等电点沉淀、凝胶层析、离子交换等；超速离心超速离心二、效价测定二、效价测定效价：效价：指指1mL1mL培养液或试样培养液或试样中病毒感染单位数中病毒感染单位数目（噬菌斑形成单位数或感染中心数）。目（噬菌斑形成单位数或感染中心数）。1.1.物理颗粒计数：电镜。物理颗粒计数：电镜。 2.2.感染性测定：测噬菌斑、枯斑感染性测定：测噬菌斑、枯斑( (须用石英砂须用石英砂摩擦叶片摩擦叶片) )和和数。数。底层培养基底层培养基2-4ml2-4ml上层培养基上层培养

9、基0.2ml0.2ml敏感菌悬液敏感菌悬液0.1ml0.1ml噬菌体试样噬菌体试样上上层层培培养养液液噬菌斑噬菌斑3737，12h12h双层平板法双层平板法一、病毒的增殖过程（一、病毒的增殖过程（E.coliE.coli T T4 4噬菌体）噬菌体） 吸附、侵入、生物合成、装配和释放。吸附、侵入、生物合成、装配和释放。（一）吸附（一）吸附 1.1.特异性特异性 吸附蛋白（吸附蛋白（VAPVAP） 细胞受体（细胞受体（细胞生长必须细胞生长必须）。）。 2.2.原理：原理：空间结构的互补性空间结构的互补性，氢键、疏水性相互作用、，氢键、疏水性相互作用、范德华力。范德华力。（二）侵入（二）侵入1.1

10、.噬菌体：注射。噬菌体：注射。2.2.动物病毒动物病毒直穿细胞膜；直穿细胞膜；细胞内吞：累积在细胞质的小泡内细胞内吞：累积在细胞质的小泡内释放；释放；膜融合：包膜和细胞膜融合。膜融合：包膜和细胞膜融合。3.3.植物病毒：伤口或口器侵入。植物病毒：伤口或口器侵入。（三）生物合成（三）生物合成 1.1.特点：时序性。特点：时序性。 早期转录早期转录次早期转录次早期转录晚期基因表达。晚期基因表达。 以以E.coliE.coli的的T T偶数双链噬菌体为例。偶数双链噬菌体为例。 早期早期mRNAmRNA早期蛋白早期蛋白 ( (次早期次早期RNARNA聚合酶聚合酶) )次早期次早期mRNAmRNA次早期

11、次早期蛋白蛋白(DNA(DNA分解酶、分解酶、DNADNA、mRNAmRNA聚合酶聚合酶等等) )晚期晚期mRNAmRNA晚期蛋白晚期蛋白( (衣壳蛋白、装配酶等衣壳蛋白、装配酶等) )核酸核酸(DNA)(DNA)复制复制宿主细胞宿主细胞RNARNA聚合酶聚合酶dsDNAdsDNA次早期次早期DNADNA晚期基因晚期基因核酸复制核酸复制dsDNAdsDNA、dsRNAdsRNA通过半保留复制。通过半保留复制。ssDNAssDNA或或ssRNAssRNA先合成双链中间体先合成双链中间体, ,再复制再复制。（2 2）病毒）病毒DNADNA复制有复制有6 6种方式种方式 双链双链DNADNA复制：半

12、保留方式。复制：半保留方式。单链单链DNADNA复制复制 所有所有ssDNAssDNA病毒的核酸均为病毒的核酸均为+DNA+DNA。先由先由+DNA+DNA DNA DNA -DNA -DNA mRNAmRNA和和+DNA+DNA。双链双链RNARNA复制复制 -RNA-RNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质dsRNAdsRNA模板模板子代子代dsRNAdsRNA。二、一步生长曲线（二、一步生长曲线（描述烈性噬菌体的复制描述烈性噬菌体的复制）1.1.具体操作具体操作敏感菌敏感菌+ +噬菌体噬菌体（10/1)10/1)。噬菌体抗血清噬菌体抗血清去除游离噬菌体去除游离噬菌体。将培养液高倍稀释将培养液高

13、倍稀释终止抗血清终止抗血清作用。作用。时间时间噬噬菌菌斑斑数数潜伏期潜伏期裂裂解解期期平稳期平稳期一步生长曲线一步生长曲线第四节第四节 非增殖性感染与缺损病毒非增殖性感染与缺损病毒1.1.流产感染流产感染（1 1）依赖于细胞依赖于细胞非允许细胞非允许细胞不能复制不能复制( (缺乏复制酶、缺乏复制酶、tRNAtRNA或或细胞因子细胞因子) )如：人肾细胞允许如：人肾细胞允许人腺病毒；猴肾细胞非允许。人腺病毒；猴肾细胞非允许。（2 2）依赖于病毒）依赖于病毒病毒基因组不完整。病毒基因组不完整。病毒病毒2.2.限制性感染限制性感染 细胞瞬时允许细胞瞬时允许，病毒不能复制或仅有少数细胞产生病，病毒不能

14、复制或仅有少数细胞产生病毒。如：人乳头瘤病毒，毒。如：人乳头瘤病毒，感染感染各分化期的上皮细胞各分化期的上皮细胞，不能晚期转录。，不能晚期转录。感染感染分化成熟的鳞状上皮细胞分化成熟的鳞状上皮细胞晚期转录。晚期转录。3.3.潜伏感染潜伏感染在细胞内，不产病毒，不破坏细胞。在细胞内，不产病毒，不破坏细胞。可由病毒基因表达，改变宿主可由病毒基因表达，改变宿主恶性细胞。恶性细胞。二、缺损病毒二、缺损病毒 主要为主要为基因组有缺陷基因组有缺陷，须依赖其他病毒才能复制。，须依赖其他病毒才能复制。1.1.干扰缺损病毒干扰缺损病毒 ( (干扰缺损颗粒干扰缺损颗粒) ) (defective interfer

15、ing particles)DI颗粒颗粒2.2.卫星病毒卫星病毒3.3.条件缺损病毒条件缺损病毒 4.4.整合的病毒基因组整合的病毒基因组1.DI1.DI颗粒颗粒 复制时产生的复制时产生的基因缺失突变体基因缺失突变体。 各病毒均可产生，在高各病毒均可产生，在高感染复数感染复数(m.o.i(m.o.i) )时产生频率最时产生频率最高。高。 m.o.im.o.i ：每一敏感细胞表面吸附病毒的数量。：每一敏感细胞表面吸附病毒的数量。 m.o.im.o.i=1-300=1-300 须依赖于同源完全病毒才能复制。须依赖于同源完全病毒才能复制。卫星病毒：卫星病毒：E.coliE.coli P P4 4噬菌

16、体噬菌体( (缺壳体蛋白编码基因缺壳体蛋白编码基因) )辅助病毒：辅助病毒：E.coliE.coli P P2 2噬菌体噬菌体壳体蛋白（合成壳体蛋白（合成P P4 4噬菌体外壳）噬菌体外壳）3.3.条件缺损病毒条件缺损病毒 条件致死突变体条件致死突变体，在允许条件，在允许条件正常增殖；非允许条件正常增殖；非允许条件流流产感染或死亡。产感染或死亡。4.4.整合的病毒基因组整合的病毒基因组 温和噬菌体温和噬菌体和和肿瘤病毒肿瘤病毒。游离噬菌体（游离态）游离噬菌体（游离态）原噬菌体（原噬菌体（整合态或质粒形式整合态或质粒形式）营养噬菌体（营养态）营养噬菌体（营养态）（2 2）溶源菌）溶源菌 特征特征

17、溶源性可遗传溶源性可遗传可（自发或诱发）裂解可（自发或诱发）裂解有免疫性有免疫性复愈：辐射或氮芥处理，有些菌体会失去原噬菌体。复愈：辐射或氮芥处理，有些菌体会失去原噬菌体。溶源转变：除免疫性以外获得新性状。溶源转变：除免疫性以外获得新性状。局限转导局限转导敏感菌菌苔敏感菌菌苔溶源菌菌落溶源菌菌落透明裂解斑透明裂解斑（3 3）肿瘤病毒的整合感染肿瘤病毒的整合感染 肿瘤病毒（如乙肝病毒）或肿瘤病毒（如乙肝病毒）或RNARNA病毒，病毒，一定一定条件下可转入复制循环，产生子代病毒。条件下可转入复制循环，产生子代病毒。DNADNA病毒：直接整合。病毒：直接整合。RNARNA病毒：如逆转录病毒。病毒：如

18、逆转录病毒。一、卫星一、卫星RNARNA（拟病毒）（拟病毒）单链单链RNARNA片段片段，在辅助病毒衣壳内，在辅助病毒衣壳内，无单无单独侵染性。独侵染性。与辅助病毒与辅助病毒无明显同源性无明显同源性。卫星卫星RNARNA不同，对辅助病毒影响症状不同。不同，对辅助病毒影响症状不同。二、类病毒：二、类病毒：有单独侵染性有单独侵染性，单链环状，单链环状RNARNA，完全依靠宿，完全依靠宿主的细胞酶复制。主的细胞酶复制。（其（其RNARNA无无mRNAmRNA活性）活性）三、朊病毒：独立复制、无免疫性的三、朊病毒：独立复制、无免疫性的疏水性角蛋白。疏水性角蛋白。19821982年，美，年，美，prus

19、inerprusiner发现发现19961996年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。引起的疾病：引起的疾病： 疯牛病（牛海绵状脑病）；疯牛病（牛海绵状脑病）； 羊痒疫（羊搔痒症）；羊痒疫（羊搔痒症）； 人的克人的克- -雅氏症（老年痴呆症）等。雅氏症（老年痴呆症）等。 防治痢疾杆菌、耐药性的绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌。防治痢疾杆菌、耐药性的绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌。2.2.练习题练习题1.1.名词：烈性噬菌体、噬菌斑、枯斑、蚀斑、包涵体、致名词：烈性噬菌体、噬菌斑、枯斑、蚀斑、包涵体、致细胞病变效应，噬菌体的效价、一步生长曲线、温和噬细胞病变效应，噬菌体的效价、一步生长曲线、温和噬菌体、卫星病毒、朊病毒、溶源菌，溶源转变、感染性菌体、卫星病毒、朊病毒、溶源菌，溶源转变、感染性核酸、干扰缺损病毒、整合感染、中和作用。核酸、干扰缺损病毒、整合感染、中和作用。2.2.病毒的非增殖性感染有哪几类，引起的原因是什么？病毒的非增殖性感染有哪几类，引起的原因是什么？3.3.一步生长曲线包括哪几个时期，各时期的特点是什么？一步生长曲线包括哪几个时期，各时期的特点是什么？4.4.温和噬菌体的三种存在形式及溶源菌的特性。温和噬菌体的三种存在形式及溶源菌的特性。5.5.包涵体有哪些应用？包涵体有哪些应用？