1、病原病毒学总论 病毒（病毒（virusvirus）的概念）的概念l是一种体积小，结构简单，只有一种类型是一种体积小，结构简单，只有一种类型的核酸（的核酸（RNARNA或或DNADNA），只能在活的、敏感细），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。胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物。病毒与原核细胞型微生物的主要区别病毒与原核细胞型微生物的主要区别微生物分类微生物分类原核细胞型原核细胞型非细胞型非细胞型培养条件培养条件多在无生命培基多在无生命培基活细胞活细胞核酸核酸DNA+RNADNA+RNADNA/RNADNA/RNA核糖体核糖体有有无无繁殖方式繁殖方式无性二分裂法无性二分裂法复
2、制复制抗生素敏感性抗生素敏感性敏感敏感不敏感不敏感干扰素敏感性干扰素敏感性多不敏感多不敏感敏感敏感病毒的基本特点病毒的基本特点形体微小、结构简单、非细胞结构，可通过形体微小、结构简单、非细胞结构，可通过除菌滤器，电子显微镜下观察；除菌滤器，电子显微镜下观察；只含一种核酸（只含一种核酸（DNADNA或或RNARNA）专性细胞内寄生专性细胞内寄生 以复制方式增殖以复制方式增殖一般对抗生素不敏感，对干扰素敏感一般对抗生素不敏感，对干扰素敏感 病毒引起疾病的特点病毒引起疾病的特点l传播性传播性l病死率病死率l持续感染持续感染l肿瘤的形成关系肿瘤的形成关系亚病毒亚病毒l概念：是一些比病毒更小更简单的传染
3、因子。概念：是一些比病毒更小更简单的传染因子。l常见种类：常见种类：1.1.类病毒类病毒 2.2.朊病毒朊病毒1.1.类病毒类病毒l很小，杆状很小，杆状 RNA RNA 分子分子l无衣壳或包膜无衣壳或包膜 l在核内增殖，严格细胞内寄生在核内增殖，严格细胞内寄生l多与植物疾病相关多与植物疾病相关2.朊粒朊粒l概念：具有感染性的蛋白质因子。概念：具有感染性的蛋白质因子。l有关疾病：人类慢性退化性功能紊乱病有关疾病：人类慢性退化性功能紊乱病第一节第一节 病毒的基本性状病毒的基本性状v一、病毒大小与形态一、病毒大小与形态v完整的病毒颗粒，有典型的形态结构，有感染性。完整的病毒颗粒，有典型的形态结构，有
4、感染性。v测量单位为纳米（测量单位为纳米（nm,nm,为为1/10001/1000 m m）50 nm 150nm 150nm 大型病毒（最大大型病毒（最大300 nm300 nm）微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌葡萄球菌(1000nm(1000nm）牛痘病毒牛痘病毒300300250nm250nmABCDEFG立克次体立克次体450nm450nm衣原体衣原体390nm390nmA A、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体 (65(65 95nm)95nm)B B、腺病毒、腺病毒 (70nm)(70nm)C C、脊髓灰质炎病毒、脊髓灰质炎病毒 (30nm)(30nm)D D、乙脑病毒、乙脑病
5、毒 (40nm)(40nm)E E、蛋白分子、蛋白分子 (10nm)(10nm)F F、流感病毒、流感病毒 (100nm)(100nm)G G、烟草花叶病毒、烟草花叶病毒在核内增殖，严格细胞内寄生完整的病毒颗粒，有典型的形态结构，有感染性。按遗传中心法则进行：DNA-RNA-蛋白质很小，杆状 RNA 分子第一节 病毒的基本性状形式多样：DNA/RNA;单链/双链;闭环/线性分子;节段性/连续。加强作用：指两种病毒混合培养时，一种病毒能促进增强另一种病毒的产量，可能是因为前者压制了产生干扰素所致。(30nm)胎内（垂直）与产道感染2.形式多样：DNA/RNA;单链/双链;闭环/线性分子;节段性/
6、连续。风疹、巨细胞、单纯疱疹（2型）等病毒新的子代RNA分子在复制环中有三种功能：（1）为进一步合成复制型起模板作用；细胞条件不合适，病毒能进入细胞但不能复制的感染过程。正链RNA病毒的复制有包膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感，失去包膜后便丧失了感染性。病毒的形态病毒的形态l病毒颗粒的形状大致可分为三种类型病毒颗粒的形状大致可分为三种类型 。1 1、球型病毒颗粒；、球型病毒颗粒；2 2、杆状病毒颗粒等；、杆状病毒颗粒等；3 3、蝌蚪型病毒颗粒、蝌蚪型病毒颗粒 。l多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数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。可为子弹状
7、、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。病毒的形态病毒的形态病毒的形态病毒的形态二二.病毒结构化学组成功能病毒结构化学组成功能l（一）病毒的结构（一）病毒的结构l核酸构成核心核酸构成核心l蛋白质组成衣壳蛋白质组成衣壳l核心与衣壳共同组成核衣壳核心与衣壳共同组成核衣壳(裸露病毒裸露病毒)l有些病毒在核衣壳外有一层包膜（包膜病毒）有些病毒在核衣壳外有一层包膜（包膜病毒）核心核心 壳粒壳粒 衣壳衣壳 包膜刺突包膜刺突病毒基本结构模式图病毒基本结构模式图l核心：核心：核酸核酸 基因组基因组 决定病毒遗传、变异和复制决定病毒遗传、变异和复制l衣壳：衣壳：蛋白质蛋白质壳粒壳粒 衣壳衣壳 保护、介导感染、抗原性保护、介
8、导感染、抗原性l包膜：包膜：脂类、蛋白质、糖脂类、蛋白质、糖包膜包膜，包膜子粒（刺突），包膜子粒（刺突）保保 护、介导感染、抗原性护、介导感染、抗原性分节段（RNA肿瘤病毒）四个月内的胎儿感染风疹病毒后，母体抗体不能清除细胞内的风疹病毒，受染细胞分裂速度减慢，胎儿发育不正常，出生后出现多种多样的先天性缺陷或畸形，称为“风疹综合征”，随着年龄的增长，细胞免疫功能增强，才能消除产生病毒的靶细胞。发生在基因组不分节段的病毒间。概念：则是利用不同的物理或化学诱变剂如温度、射线、5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐等处理病毒而发生的突变。剌突或包膜子粒：包膜中镶嵌的糖蛋白，具有病毒特异性。（二）病毒的化学组成与功能（
9、3）死活病毒间的重组：如将能在鸡胚中生长良好的甲型流感病毒(A0或A1亚型)疫苗株经紫外线灭活后，再加亚洲甲型(A2亚型)活流感病毒一同培养，产生出具有前者特点的A2亚型流感病毒，可供制作疫苗，此称为交叉复活。RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘毒）出芽：以出芽的方式释放，见于有包膜病毒，如疱疹病毒在核膜上获得包膜，流感病毒在细胞膜上获得包膜而成熟，然后以出芽方式释放出成熟病毒。能选择性地与宿主细胞受体结合，导致感染。风疹、巨细胞、单纯疱疹（2型）等病毒RNA病毒 胞质（除流感病毒及 部分副粘毒）遗传性变异：核酸发生改变，可遗传。而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞浆内完成。病毒本身的特性因素
10、：如整合感染倾向、缺损干扰颗粒（DIP）形成、抗原性变异或无免疫原性；副流感、腺病毒、鼻病毒、麻疹、水痘及腮炎等病毒而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞浆内完成。形态分类：线形/环形；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（核酸）核心（核酸）核衣壳核衣壳(裸露病毒裸露病毒)包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜子粒包膜子粒病毒的衣壳病毒的衣壳l 由于构成衣壳的壳粒数目和排列方式由于构成衣壳的壳粒数目和排列方式不同，病毒结构出现不同的对称形式：不同，病毒结构出现不同的对称形式：1.1.二十面立体对称型二十面立体对称型2.2.螺旋对称型螺旋对称型3.3.复合对称型复合对称型衣壳的对称结构型衣壳的对
11、称结构型1.1.二十面立体对称型二十面立体对称型RNARNA壳粒壳粒2.2.螺旋对称型螺旋对称型3.3.复合对称型复合对称型包包 膜膜l概念：是某些病毒包在核衣壳外的一层含脂蛋白的外膜。概念：是某些病毒包在核衣壳外的一层含脂蛋白的外膜。l剌突或包膜子粒：包膜中镶嵌的糖蛋白，具有病毒特异性。剌突或包膜子粒：包膜中镶嵌的糖蛋白，具有病毒特异性。表面呈棘状突起。能选择性地与宿主细胞受体结合，导致表面呈棘状突起。能选择性地与宿主细胞受体结合，导致感染。感染。l有包膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感，失去包膜后便有包膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感，失去包膜后便丧失了感染性。丧失了感染性。包膜病毒包膜病毒
12、裸病毒裸病毒CubicHelical四个月内的胎儿感染风疹病毒后，母体抗体不能清除细胞内的风疹病毒，受染细胞分裂速度减慢，胎儿发育不正常，出生后出现多种多样的先天性缺陷或畸形，称为“风疹综合征”，随着年龄的增长，细胞免疫功能增强，才能消除产生病毒的靶细胞。细胞条件不合适，病毒能进入细胞但不能复制的感染过程。风疹、巨细胞、单纯疱疹（2型）等病毒又称基因产物的相互作用。ssRNA病毒体在细胞外是处于静止状态，基本上与无生命的物质相似，当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。2.概念：则是利用不同的物理或化学诱变剂如温度、射线、5-溴尿嘧啶、亚硝酸盐等处理病毒而发生的突变。病毒的变异的机制：可分为遗传性
13、变异与非遗传性变异。（2）继续起mRNA作用；在此酶的作用下以亲代DNA为模板，按核酸半保留形式复制大量子代双股DNA。非结构蛋白：调节蛋白、酶类等。概念：不出现临床症状的感染称为亚临床感染或隐性感染。如麻疹病毒、风疹病毒、CMV等。同样从前病毒DNA转录出病毒RNA，在胞浆内装配，以出芽方式释放。流感、副流感、鼻病毒及腺病毒如麻疹病毒、风疹病毒、CMV等。与病毒某些特殊功能及抗原的特异性有关。因此现今不用紫外线灭活病毒制造疫苗，以防病毒复活的危险。某些DNA病毒的全部或部分DNA以及逆转录病毒合成的cDNA插入宿主细胞基因中，形成前病毒,导致细胞遗传性状的改变，称为整合感染。6大类型：双链D
14、NA病毒 单链DNA病毒（二）病毒的化学组成与功能（二）病毒的化学组成与功能l基本组成：核酸和蛋白质。基本组成：核酸和蛋白质。l包膜病毒和某些无包膜病毒还含有脂类和糖类。包膜病毒和某些无包膜病毒还含有脂类和糖类。l有的病毒含有聚胺类化合物，无机阳离子等。有的病毒含有聚胺类化合物，无机阳离子等。1.1.病毒核酸及功能病毒核酸及功能#多样性多样性：核酸种类：核酸种类：DNA/RNA;DNA/RNA;形态分类：线形形态分类：线形/环形；单环形；单/双；双；+/-+/-；节；节段；段；开放读码框开放读码框 (ORF)(ORF)间可有基因重叠。间可有基因重叠。不分节段（不分节段（Polio病毒）病毒）+
15、RNA-V 分节段（分节段（RNA肿瘤病毒）肿瘤病毒）ssRNA 不分节段（副粘病毒）不分节段（副粘病毒）RNA-V -RNA-V 分节段（正粘病毒）分节段（正粘病毒）dsRNA-RNA-V-分节段（呼肠病毒）分节段（呼肠病毒）ssDNA-+DNA(AAV)DNA-V dsDNA-DNA(HSV)核酸的功能核酸的功能l遗传物质：复制与变异遗传物质：复制与变异l感染性核酸感染性核酸l检测的物质基础检测的物质基础l研究生命物质的模型研究生命物质的模型l分子生物学工具分子生物学工具2.2.病毒蛋白质及功能病毒蛋白质及功能v分类：结构蛋白：衣壳、基质或包膜等。分类：结构蛋白：衣壳、基质或包膜等。非结构
16、蛋白：调节蛋白、酶类等。非结构蛋白：调节蛋白、酶类等。v功能：结构蛋白：衣壳保护作用；免疫原性；功能：结构蛋白：衣壳保护作用；免疫原性；受体的配体；细胞毒性。受体的配体；细胞毒性。非结构蛋白：复制有关酶类；致病有关酶；非结构蛋白：复制有关酶类；致病有关酶；调节蛋白等。可作检测的靶点。调节蛋白等。可作检测的靶点。3.3.病毒的脂类及功能病毒的脂类及功能v许多病毒的包膜内存在有脂类化合物，如磷脂、脂肪许多病毒的包膜内存在有脂类化合物，如磷脂、脂肪酸、甘油三酸脂和胆固醇等。酸、甘油三酸脂和胆固醇等。v这些脂类几乎都是由病毒粒子在细胞内成熟，在细胞这些脂类几乎都是由病毒粒子在细胞内成熟，在细胞膜处以葡
17、生方式释放，直接从寄主细胞膜上得到。膜处以葡生方式释放，直接从寄主细胞膜上得到。v病毒脂类存在与病毒的吸附和侵入有关。病毒脂类存在与病毒的吸附和侵入有关。4.4.病毒的糖类及功能病毒的糖类及功能v除病毒的核酸中所含戊糖外，有的病毒还含除病毒的核酸中所含戊糖外，有的病毒还含有少量的碳水化合物，为核糖或脱氧核糖和有少量的碳水化合物，为核糖或脱氧核糖和磷酸组成的核酸骨架。磷酸组成的核酸骨架。v有包膜病毒中碳水化合物以寡糖侧链的形式有包膜病毒中碳水化合物以寡糖侧链的形式与蛋白质结合形成包膜糖蛋白。与病毒某些与蛋白质结合形成包膜糖蛋白。与病毒某些特殊功能及抗原的特异性有关。特殊功能及抗原的特异性有关。第
18、二节第二节 病毒的增殖病毒的增殖u病毒体在细胞外是处于静止状态，基本上与无生命的物病毒体在细胞外是处于静止状态，基本上与无生命的物质相似，当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。质相似，当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。u由于病毒缺少完整的酶系统、合成自身成份的原料和能由于病毒缺少完整的酶系统、合成自身成份的原料和能量，也没有核糖体，因此决定了它的专性寄生性。量，也没有核糖体，因此决定了它的专性寄生性。一一.病毒的增殖过程病毒的增殖过程u增殖的条件：活的敏感细胞增殖的条件：活的敏感细胞u增殖的方式：复制增殖的方式：复制 u病毒复制周期：病毒基因为模板，籍病毒复制周期：病毒基因为模板，籍DNADN
19、A多聚酶多聚酶或或RNARNA多聚酶等，使细胞转为复制病毒的基因组，多聚酶等，使细胞转为复制病毒的基因组，转录、翻译出相应的病毒蛋白，最终释放出子转录、翻译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。代病毒。l吸附吸附l穿入穿入l脱壳脱壳l生物合成生物合成l组装成熟与释放组装成熟与释放病毒复制的过程病毒复制的过程某些DNA病毒的全部或部分DNA以及逆转录病毒合成的cDNA插入宿主细胞基因中，形成前病毒,导致细胞遗传性状的改变，称为整合感染。单纯疱疹、带状疱疹及狂犬病病毒dsRNA-RNA-V-分节段（呼肠病毒）一、病毒对机体的致病作用急慢性肝炎，肝硬化，肝癌刺激细胞产生IFN、肿瘤抑制蛋白p53 等
20、物质：IFN可诱导蛋白激酶R（PKR）的合成，增强PKR的活性，活化 Fas的基因表达。急慢性肝炎，肝硬化，肝癌遗传性变异：核酸发生改变，可遗传。人乳头瘤病毒（HPV）有包膜病毒对脂溶剂和其他有机溶剂敏感，失去包膜后便丧失了感染性。控制了细胞的信号调控系统：使细胞的信号调控系统紊乱，易使细胞发生凋亡。病毒进入胞浆中后，合成病毒脱壳酶，完成脱壳。3、蝌蚪型病毒颗粒。刺激细胞产生IFN、肿瘤抑制蛋白p53 等物质：IFN可诱导蛋白激酶R（PKR）的合成，增强PKR的活性，活化 Fas的基因表达。有关疾病：人类慢性退化性功能紊乱病单纯疱疹病毒型（HSV-2）有包膜病毒中碳水化合物以寡糖侧链的形式与蛋
21、白质结合形成包膜糖蛋白。（二）病毒特异抗体的检测4）蚀斑突变株：可用于分析病毒变异的机制。概念：是某些病毒包在核衣壳外的一层含脂蛋白的外膜。l接触接触结合结合特异性吸附（病毒配体位点特异性吸附（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）与细胞膜特异受体结合）l穿入穿入（一）吸附和穿入（一）吸附和穿入融合融合-有包膜病毒有包膜病毒胞饮胞饮-无包膜病毒无包膜病毒（二）脱壳（二）脱壳l概念：病毒脱去蛋白质衣壳使基因组核酸裸露的过程，概念：病毒脱去蛋白质衣壳使基因组核酸裸露的过程，病毒体失去了完整性。病毒体失去了完整性。l隐蔽期：从脱壳到出现新的感染病毒之间叫隐蔽期：从脱壳到出现新的感染病毒之间叫“隐蔽期隐蔽
22、期”。l方式：方式：1.1.溶酶体酶降解而去除。溶酶体酶降解而去除。2.2.在吸附穿入细胞的过程中病毒的在吸附穿入细胞的过程中病毒的RNARNA释放到胞浆中。释放到胞浆中。3.3.病毒进入胞浆中后，合成病毒脱壳酶，完成脱壳。病毒进入胞浆中后，合成病毒脱壳酶，完成脱壳。（三）生物合成（三）生物合成lDNADNA病毒与病毒与RNARNA病毒在复制的生化方面有区别，病毒在复制的生化方面有区别，但复制的结果都是合成核酸分子和蛋白质衣但复制的结果都是合成核酸分子和蛋白质衣壳，然后装配成新的有感染性的病毒。壳，然后装配成新的有感染性的病毒。l一个复制周期大约需一个复制周期大约需6 68 8小时。小时。l隐
23、蔽期隐蔽期l6 6大类型：大类型：双链双链DNADNA病毒病毒 单链单链DNADNA病毒病毒 单正链单正链RNARNA病毒病毒 单负链单负链RNARNA病毒病毒 双链双链RNARNA病毒病毒 逆转录病毒逆转录病毒l区域：区域：DNADNA病毒病毒 核内（除痘病毒）核内（除痘病毒）RNARNA病毒病毒 胞质（除流感病毒及胞质（除流感病毒及 部分副粘毒）部分副粘毒）（三）生物合成（三）生物合成（1 1）双股）双股DNADNA病毒的复制病毒的复制l多数多数DNADNA病毒为双股病毒为双股DNADNA。l按遗传中心法则进行：按遗传中心法则进行：DNA-DNA-RNA-RNA-蛋白质蛋白质l过程：双股过
24、程：双股DNADNA病毒侵入宿主细胞后，以病毒病毒侵入宿主细胞后，以病毒DNADNA为模为模板在板在RNARNA聚合酶作用下，转录出病毒聚合酶作用下，转录出病毒mRNAmRNA，然后转移，然后转移到胞浆核糖体上，翻译出早期蛋白质即合成复制病毒到胞浆核糖体上，翻译出早期蛋白质即合成复制病毒DNADNA所需的酶。在此酶的作用下以亲代所需的酶。在此酶的作用下以亲代DNADNA为模板，按为模板，按核酸半保留形式复制大量子代双股核酸半保留形式复制大量子代双股DNADNA。再以子代。再以子代DNADNA为模板，转录出病毒晚期为模板，转录出病毒晚期mRNAmRNA，并翻译出病毒的大量，并翻译出病毒的大量晚期
25、蛋白，即为结构蛋白。晚期蛋白，即为结构蛋白。转录转录翻译翻译病毒的复制过程（2 2）单股）单股RNARNA病毒的复制病毒的复制 lRNARNA病毒核酸多为单股，病毒全部遗传信息均含在病毒核酸多为单股，病毒全部遗传信息均含在RNARNA中。中。l根据病毒核酸的极性，将根据病毒核酸的极性，将RNARNA病毒分为二组：病毒分为二组：病毒病毒RNARNA的硷基序列与的硷基序列与mRNAmRNA完全相同者，称为正链完全相同者，称为正链RNARNA病毒。病毒。这种病毒这种病毒RNARNA可直接起病毒可直接起病毒mRNAmRNA的作用，附着到宿主细胞的作用，附着到宿主细胞核糖体上，翻译出病毒蛋白。核糖体上，
26、翻译出病毒蛋白。病毒病毒RNARNA硷基序列与硷基序列与mRNAmRNA互补者，称为负链互补者，称为负链RNARNA病毒。负链病毒。负链RNARNA病毒的颗粒中含有依赖病毒的颗粒中含有依赖RNARNA的的RNARNA多聚酶，可催化合成多聚酶，可催化合成互补链，成为病毒互补链，成为病毒mRNAmRNA，翻译病毒蛋白。，翻译病毒蛋白。正链正链RNARNA病毒的复制病毒的复制l以脊髓灰质炎病毒为例，侵入的以脊髓灰质炎病毒为例，侵入的RNARNA直接附着于宿主细胞核直接附着于宿主细胞核糖体上，翻译出大分子蛋白，并迅速被蛋白水解酶降解为结糖体上，翻译出大分子蛋白，并迅速被蛋白水解酶降解为结构蛋白和非结构
27、蛋白，如依赖构蛋白和非结构蛋白，如依赖RNARNA的的RNARNA聚合酶。在这种酶的聚合酶。在这种酶的作用下，以亲代作用下，以亲代RNARNA为模板形成一双链结构，称为模板形成一双链结构，称“复制型复制型”。再从互补负链复制出多股子代正链再从互补负链复制出多股子代正链RNARNA，这种由一条完整的，这种由一条完整的负链和正在生长中的多股正链组成的结构称负链和正在生长中的多股正链组成的结构称“复制中间体复制中间体”。l新的子代新的子代RNARNA分子在复制环中有三种功能：（分子在复制环中有三种功能：（1 1）为进一步合）为进一步合成复制型起模板作用；（成复制型起模板作用；（2 2）继续起）继续起
28、mRNAmRNA作用；（作用；（3 3）构成感）构成感染性病毒染性病毒RNARNA。病病毒毒的的复复制制过过程程负链负链RNARNA病毒的复制病毒的复制l流感病毒、副流感病毒、狂犬病毒和腮腺炎病毒等有包流感病毒、副流感病毒、狂犬病毒和腮腺炎病毒等有包膜病毒属于这一范畴。膜病毒属于这一范畴。l病毒体中含有病毒体中含有RNARNA的的RNARNA聚合酶，从侵入链转录出聚合酶，从侵入链转录出mRNAmRNA，翻译出病毒结构蛋白和酶，同时又可做为模板，在依赖翻译出病毒结构蛋白和酶，同时又可做为模板，在依赖RNARNA的的RNARNA聚合酶作用下合成子代负链聚合酶作用下合成子代负链RNARNA。不分节段
29、（Polio病毒）包括：潜伏感染、慢性感染及慢发性感染。（二）病毒的化学组成与功能再以子代DNA为模板，转录出病毒晚期mRNA，并翻译出病毒的大量晚期蛋白，即为结构蛋白。有些病毒在核衣壳外有一层包膜（包膜病毒）面盆、澡盆、毛巾、分娩、尿病毒RNA的硷基序列与mRNA完全相同者，称为正链RNA病毒。大多数DNA病毒，在核内复制DNA，在胞浆内合成蛋白质，转入核内装配成熟。DNA病毒和RNA病毒在突变频率上有较大的差别。与机体免疫应答异常有关：如免疫耐受、细胞免疫应答低下，抗体功能异常、干扰素产生低下等。被感染的细胞仍持续分裂将前病毒传递至子代细胞。单纯疱疹、带状疱疹及狂犬病病毒概念：当二种有亲缘
30、关系的不同病毒感染同一宿主细胞时，它们的遗传物质发生交换，结果产生不同于亲代的可遗传的子代，称为基因重组。形式多样：DNA/RNA;单链/双链;闭环/线性分子;节段性/连续。有关疾病：人类慢性退化性功能紊乱病淋巴细胞（可能）肝细胞能选择性地与宿主细胞受体结合，导致感染。RNA病毒高于DNA病毒。人免疫缺陷病毒（HIV）：获得性免疫缺陷综合征(AIDS)，主要病征 为T1细胞数量及功能缺损。（1）活病毒间的重组：如流感病毒两个亚型之间可基因重组，产生新的杂交株，即具有一个亲代的HA和另一亲代的NA。（3）逆转录病毒的复制）逆转录病毒的复制l病毒体含有单股正链病毒体含有单股正链RNARNA、依赖、
31、依赖RNARNA的的DNADNA多聚酶（逆转录酶）和多聚酶（逆转录酶）和 tRNAtRNA。l其复制过程分二个阶段：其复制过程分二个阶段：第一阶段，病毒核酸进入胞浆后，以第一阶段，病毒核酸进入胞浆后，以RNARNA为模板，在依赖为模板，在依赖RNARNA的的DNADNA多聚多聚酶和酶和tRNAtRNA引物的作用下，合成负链引物的作用下，合成负链DNADNA（即（即RNARNA：DNADNA），正链），正链RNARNA被降解，被降解，进而以负链进而以负链DNADNA为模板形成双股为模板形成双股DNADNA（即（即DNADNA：DNADNA），转入细胞核内，整），转入细胞核内，整合在宿主合在宿主D
32、NADNA中，成为前病毒。中，成为前病毒。第二阶段，前病毒第二阶段，前病毒DNADNA转录出病毒转录出病毒mRNAmRNA，翻译出病毒蛋白质。同样从前，翻译出病毒蛋白质。同样从前病毒病毒DNADNA转录出病毒转录出病毒RNARNA，在胞浆内装配，以出芽方式释放。，在胞浆内装配，以出芽方式释放。被感染的细胞仍持续分裂将前病毒传递至子代细胞。被感染的细胞仍持续分裂将前病毒传递至子代细胞。（四）组装成熟与释放（四）组装成熟与释放 l概念：概念：装配：新合成的病毒核酸和病毒结构蛋白在感染细胞内组装配：新合成的病毒核酸和病毒结构蛋白在感染细胞内组合成病毒颗粒的过程称为装配。合成病毒颗粒的过程称为装配。释
33、放：病毒颗粒从细胞内转移到细胞外的过程为释放。释放：病毒颗粒从细胞内转移到细胞外的过程为释放。l装配的位置：装配的位置：大多数大多数DNADNA病毒，在核内复制病毒，在核内复制DNADNA，在胞浆内合成蛋白质，在胞浆内合成蛋白质，转入核内装配成熟。而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞转入核内装配成熟。而痘苗病毒其全部成份及装配均在胞浆内完成。浆内完成。RNARNA病毒多在胞浆内复制核酸，合成蛋白及装配。病毒多在胞浆内复制核酸，合成蛋白及装配。l感染后感染后6 6个小时，一个细胞可产生多达个小时，一个细胞可产生多达1000010000个病毒颗粒。个病毒颗粒。病毒装配成熟后释放的方式病毒装配成熟后释放
34、的方式l1.1.破胞：宿主细胞裂解，病毒释放到周围环境中，见破胞：宿主细胞裂解，病毒释放到周围环境中，见于无包膜病毒，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；于无包膜病毒，如腺病毒、脊髓灰质炎病毒等；l2.2.出芽：以出芽的方式释放，见于有包膜病毒，如疱出芽：以出芽的方式释放，见于有包膜病毒，如疱疹病毒在核膜上获得包膜，流感病毒在细胞膜上获得疹病毒在核膜上获得包膜，流感病毒在细胞膜上获得包膜而成熟，然后以出芽方式释放出成熟病毒。包膜而成熟，然后以出芽方式释放出成熟病毒。l3.3.细胞间桥或细胞融合：在邻近的细胞间传播。细胞间桥或细胞融合：在邻近的细胞间传播。l4.4.整合：常见于致癌病毒整合：常见于致癌病
35、毒二二.病毒的异常增殖病毒的异常增殖（一）缺陷病毒（一）缺陷病毒l缺陷病毒：基因组不完整的病毒体。缺陷病毒不能复制，但缺陷病毒：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，又称为缺陷干扰颗粒。却能干扰同种成熟病毒体进入细胞，又称为缺陷干扰颗粒。l辅助病毒：能为缺陷病毒提供所需因子的病毒。辅助病毒：能为缺陷病毒提供所需因子的病毒。（二）顿挫感染（二）顿挫感染l细胞条件不合适，病毒能进入细胞但不能复制的感染过程。细胞条件不合适，病毒能进入细胞但不能复制的感染过程。三三.病毒复制与细胞凋亡病毒复制与细胞凋亡v病毒感染是调节细胞凋亡的重要因素病毒感染是调节细胞凋亡的重要因
36、素,病毒感染后不仅可通过自身基因病毒感染后不仅可通过自身基因的表达激活或抑制细胞凋亡的发生的表达激活或抑制细胞凋亡的发生,也可与细胞凋亡调节基因一起共同也可与细胞凋亡调节基因一起共同参与凋亡的调控。参与凋亡的调控。v病毒感染诱导宿主细胞凋亡的机制病毒感染诱导宿主细胞凋亡的机制v1.1.刺激细胞产生刺激细胞产生IFNIFN、肿瘤抑制蛋白、肿瘤抑制蛋白p53 p53 等物质：等物质：IFNIFN可诱导蛋白激酶可诱导蛋白激酶R R（PKRPKR）的合成，增强）的合成，增强PKRPKR的活性，活化的活性，活化 FasFas的基因表达。的基因表达。p53p53使细胞周使细胞周期停滞在期停滞在G1G1期，
37、诱导细胞凋亡。期，诱导细胞凋亡。v2.2.控制了细胞的信号调控系统：使细胞的信号调控系统紊乱，易使细胞控制了细胞的信号调控系统：使细胞的信号调控系统紊乱，易使细胞发生凋亡。发生凋亡。v3.3.产生特异蛋白：直接诱导细胞凋亡。产生特异蛋白：直接诱导细胞凋亡。第三节第三节 病毒的遗传与变异病毒的遗传与变异l一一.病毒基因组的特点病毒基因组的特点l二二.病毒变异的机制病毒变异的机制l三三.病毒变异的实际意义病毒变异的实际意义病毒的遗传与变异基本概念病毒的遗传与变异基本概念v病毒的遗传：是病毒在复制过程中，其子代保持与亲代病毒病毒的遗传：是病毒在复制过程中，其子代保持与亲代病毒性状的相对稳定性，且代代
38、相传，使其毒种得以保存。性状的相对稳定性，且代代相传，使其毒种得以保存。v病毒的变异：是病毒在复制过程中，出现某些性状的改变。病毒的变异：是病毒在复制过程中，出现某些性状的改变。v病毒的变异的机制：病毒的变异的机制：v1.1.遗传性变异：核酸发生改变，可遗传。遗传性变异：核酸发生改变，可遗传。v2.2.非遗传性变异：核酸未发生改变，不遗传。非遗传性变异：核酸未发生改变，不遗传。一一.病毒基因组的特点病毒基因组的特点v1.1.结构简单：与细菌或真核细胞相比，病毒的基因组很小约结构简单：与细菌或真核细胞相比，病毒的基因组很小约3-103-10基因，基因，但不同的病毒间其基因组相差大。但不同的病毒间
39、其基因组相差大。v2.2.形式多样：形式多样：DNA/RNA;DNA/RNA;单链单链/双链双链;闭环闭环/线性分子线性分子;节段性节段性/连续。连续。v3.3.非编码区少：病毒基因组的大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小非编码区少：病毒基因组的大部分是用来编码蛋白质的，只有非常小的一份不被翻译，这与真核细胞的一份不被翻译，这与真核细胞DNADNA的冗余现象不同。的冗余现象不同。v4.4.可插入外源性基因：导入病毒的外源性基因如是真核细胞的基因，则可插入外源性基因：导入病毒的外源性基因如是真核细胞的基因，则可产生目的基因产物。可产生目的基因产物。v5.5.易发生突变：病毒增殖迅速，突变株多。可
40、用于疾病的预防。易发生突变：病毒增殖迅速，突变株多。可用于疾病的预防。v6.6.基因重叠：即同一段基因重叠：即同一段DNADNA片段能编码两种或三种蛋白质，使较小的基片段能编码两种或三种蛋白质，使较小的基因组能携带较多的遗传信息。在其它生物仅见于线粒体和质粒因组能携带较多的遗传信息。在其它生物仅见于线粒体和质粒DNADNA。二二.病毒变异的机制病毒变异的机制v病毒的变异的机制：可分为遗传性变异与非遗传性变异。病毒的变异的机制：可分为遗传性变异与非遗传性变异。v（一）遗传性变异（一）遗传性变异v（二）非遗传性变异（二）非遗传性变异（一）遗传性变异（一）遗传性变异v遗传性变异包括基因突变和基因重组
41、。遗传性变异包括基因突变和基因重组。v1.1.基因突变基因突变v概念：是指病毒基因组中核酸硷基组成和顺序上的化学变化，概念：是指病毒基因组中核酸硷基组成和顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。或易位。v突变的产物：突变株，与原先的野生型病毒比较，表现为病突变的产物：突变株，与原先的野生型病毒比较，表现为病毒的宿主范围、组织嗜性、毒力、抗原组成和温度等方面发毒的宿主范围、组织嗜性、毒力、抗原组成和温度等方面发生改变。生改变。v病毒突变一般分为自发突变和诱导突变。病毒突变一般分为自发突变和诱导突变。（1 1
42、）自发突变）自发突变v自发突变是在没有任何已知诱变剂的条件下，病毒自发突变是在没有任何已知诱变剂的条件下，病毒子代产生高比例的突变体，最后导致表型变异。子代产生高比例的突变体，最后导致表型变异。v病毒复制中的自然突变率病毒复制中的自然突变率10 10 10 10 。vDNADNA病毒和病毒和RNARNA病毒在突变频率上有较大的差别。病毒在突变频率上有较大的差别。RNARNA病毒高于病毒高于DNADNA病毒。病毒。-3-11（2 2）诱发突变）诱发突变v概念：则是利用不同的物理或化学诱变剂如温度、射线、概念：则是利用不同的物理或化学诱变剂如温度、射线、5-5-溴尿嘧啶、溴尿嘧啶、亚硝酸盐等处理病
43、毒而发生的突变。常见的突变类型有：亚硝酸盐等处理病毒而发生的突变。常见的突变类型有：v1 1）条件致死突变株：）条件致死突变株：指病毒突变后在特定条件下能生长，而在原来条指病毒突变后在特定条件下能生长，而在原来条件下不能繁殖而被致死。如温度敏感突变株件下不能繁殖而被致死。如温度敏感突变株(ts(ts株株)，在，在28283535时能增时能增殖，在殖，在 37374040下则不能增殖，野生型毒株在两种温度均能增殖。是下则不能增殖，野生型毒株在两种温度均能增殖。是由于在非特定温度下，突变基因所编码的蛋白缺乏相应功能。因此大多由于在非特定温度下，突变基因所编码的蛋白缺乏相应功能。因此大多数数tsts
44、株又是减毒株。已分离出多种动物病毒株又是减毒株。已分离出多种动物病毒tsts株，选择遗传稳定性良好株，选择遗传稳定性良好的品系用于制备减毒活疫苗，如流感病毒疫苗及脊髓灰质炎病毒疫苗。的品系用于制备减毒活疫苗，如流感病毒疫苗及脊髓灰质炎病毒疫苗。v2 2）宿主适应性突变株：）宿主适应性突变株：例如狂犬病毒突变株适应在兔脑内增殖，由例如狂犬病毒突变株适应在兔脑内增殖，由“街毒街毒”变为变为“固定毒固定毒”，可制成狂犬病疫苗。，可制成狂犬病疫苗。v3 3）耐药性突变株）耐药性突变株v4 4）蚀斑突变株：可用于分析病毒变异的机制。）蚀斑突变株：可用于分析病毒变异的机制。（四）组装成熟与释放背根神经神经
45、原细胞 B淋巴细胞病毒的变异：是病毒在复制过程中，出现某些性状的改变。RNA病毒高于DNA病毒。核心与衣壳共同组成核衣壳(裸露病毒)表型混合：两种病毒混合感染后，一个病毒的基因组偶而装入另一病毒的衣壳内，或装入两个病毒成分构成的衣壳内，发生表型混合。流感病毒、副流感病毒、狂犬病毒和腮腺炎病毒等有包膜病毒属于这一范畴。150nm 大型病毒（最大300 nm）形式多样：DNA/RNA;单链/双链;闭环/线性分子;节段性/连续。淋巴细胞（可能）肝细胞RNA病毒多在胞浆内复制核酸，合成蛋白及装配。2.隐蔽期：从脱壳到出现新的感染病毒之间叫“隐蔽期”。病毒感染是调节细胞凋亡的重要因素,病毒感染后不仅可通
46、过自身基因的表达激活或抑制细胞凋亡的发生,也可与细胞凋亡调节基因一起共同参与凋亡的调控。双链RNA病毒 逆转录病毒再以子代DNA为模板，转录出病毒晚期mRNA，并翻译出病毒的大量晚期蛋白，即为结构蛋白。特点：感染后，病毒可在机体内持续数月至数年，甚至数十年。缺陷病毒：基因组不完整的病毒体。乙型肝炎病毒感染后10%的患者血持续存在HBsAg，血清中可检出免疫复合物，而细胞免疫功能低下者，发展成慢性活动性乙型肝炎。过程：双股DNA病毒侵入宿主细胞后，以病毒DNA为模板在RNA聚合酶作用下，转录出病毒mRNA，然后转移到胞浆核糖体上，翻译出早期蛋白质即合成复制病毒DNA所需的酶。刺激细胞产生IFN、
47、肿瘤抑制蛋白p53 等物质：IFN可诱导蛋白激酶R（PKR）的合成，增强PKR的活性，活化 Fas的基因表达。2.2.基因重组基因重组v概念：当二种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细概念：当二种有亲缘关系的不同病毒感染同一宿主细胞时，它们的遗传物质发生交换，结果产生不同于亲胞时，它们的遗传物质发生交换，结果产生不同于亲代的可遗传的子代，称为基因重组。代的可遗传的子代，称为基因重组。v病毒基因重组的方式：病毒基因重组的方式：分子内重排和分子间重排分子内重排和分子间重排病毒基因重组的方式病毒基因重组的方式v分子内重排：分子内重排需要核酸分子的断裂及其它核酸分子的分子内重排：分子内重排需要核酸分子的
48、断裂及其它核酸分子的再连接。发生在基因组不分节段的病毒间。再连接。发生在基因组不分节段的病毒间。v分子间重排：分子间重排则是具分段基因组病毒之间核酸片段交分子间重排：分子间重排则是具分段基因组病毒之间核酸片段交换，基因组各片段在子代病毒中随机分配。换，基因组各片段在子代病毒中随机分配。vRNARNA分段基因组病毒同型不同株病毒间的重组经分子间重排机制分段基因组病毒同型不同株病毒间的重组经分子间重排机制进行，其重组率可高达进行，其重组率可高达50%50%。v通过病毒重组，可构建表达特定外源基因的重组病毒，可使灭活通过病毒重组，可构建表达特定外源基因的重组病毒，可使灭活病毒经交叉感染或反复感染得以
49、复活，这在病毒研究和利用上都病毒经交叉感染或反复感染得以复活，这在病毒研究和利用上都具有重要意义。具有重要意义。基因重组的现象基因重组的现象v（1 1）活病毒间的重组：如流感病毒两个亚型之间可基因重组，产生新）活病毒间的重组：如流感病毒两个亚型之间可基因重组，产生新的杂交株，即具有一个亲代的的杂交株，即具有一个亲代的HAHA和另一亲代的和另一亲代的NANA。流感每隔一定时间引。流感每隔一定时间引起一次世界性大流行，可能是由于人的流感病毒与某些动物起一次世界性大流行，可能是由于人的流感病毒与某些动物(鸡、马、鸡、马、猪猪)的流感病毒间发生基因重组所致。的流感病毒间发生基因重组所致。v（2 2）灭
50、活病毒间的重组：）灭活病毒间的重组：如用紫外线灭活的两株同种病毒，若一同培如用紫外线灭活的两株同种病毒，若一同培养后，常可使灭活的病毒复活，产生出感染行病毒体，此称为多重复活。养后，常可使灭活的病毒复活，产生出感染行病毒体，此称为多重复活。这是因为两种病毒核酸上受损害的基因部位不同，由于重组合相互弥补这是因为两种病毒核酸上受损害的基因部位不同，由于重组合相互弥补而得到复活。因此现今不用紫外线灭活病毒制造疫苗，以防病毒复活的而得到复活。因此现今不用紫外线灭活病毒制造疫苗，以防病毒复活的危险。危险。v（3 3）死活病毒间的重组：如将能在鸡胚中生长良好的甲型流感病毒）死活病毒间的重组：如将能在鸡胚中
