病毒和朊病毒（課件分享）

1、病毒和朊病毒（課件分享）作者：作者：Dr.FengDr.Feng病毒和朊病毒（課件分享）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）2一、病毒的發(fā)現(xiàn)和研究歷史一、病毒的發(fā)現(xiàn)和研究歷史1886A. Mayer 發(fā)現(xiàn)具有傳染性的煙草花葉病；發(fā)現(xiàn)具有傳染性的煙草花葉??；1892年，年，D. Ivanovsky:煙草花葉病病原體能通過細(xì)菌濾器：煙草花葉病病原體能通過細(xì)菌濾器： 一種能通過細(xì)菌濾器的一種能通過細(xì)菌濾器的”細(xì)菌毒素細(xì)菌毒素”或或極小的細(xì)菌極小的細(xì)菌1898M W Beijerinck對(duì)煙草花葉病病原體的研究結(jié)果：對(duì)煙草花葉病病原體的研究結(jié)果： 能通過細(xì)菌濾器；能通過細(xì)菌濾器； 可被乙醇沉淀

2、而不失去其感染性，可被乙醇沉淀而不失去其感染性， 能在瓊脂凝膠中擴(kuò)散；能在瓊脂凝膠中擴(kuò)散； 用培養(yǎng)細(xì)菌的方法不能被培養(yǎng)出來(lái)，推測(cè)只能在植物活細(xì)胞中生活；用培養(yǎng)細(xì)菌的方法不能被培養(yǎng)出來(lái)，推測(cè)只能在植物活細(xì)胞中生活；比細(xì)菌小的具有傳染性的活的流質(zhì)（比細(xì)菌小的具有傳染性的活的流質(zhì)（contagium vivum fluidumcontagium vivum fluidum）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）31900年前后，包括口蹄疫（年前后，包括口蹄疫（foot and mouth disease）在內(nèi)的）在內(nèi)的多種動(dòng)植物疾病病原體的濾過性特性被證明。多種動(dòng)植物疾病病原體的濾過性特性被證

3、明。filterable viruses（濾過性病毒）（濾過性病毒）viruses（病毒）（病毒）19351935年，年，W M StanleyW M Stanley首次提純并結(jié)晶了煙草花葉病毒；首次提純并結(jié)晶了煙草花葉病毒； BawdenBawden等證明煙草花葉病毒的本質(zhì)為等證明煙草花葉病毒的本質(zhì)為核蛋白核蛋白；19401940年，年，KauscheKausche首先用電鏡觀察到煙草花葉病毒顆粒；首先用電鏡觀察到煙草花葉病毒顆粒；2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）4禽流感病毒正在侵染細(xì)胞（禽流感病毒正在侵染細(xì)胞（20072007年）年）病毒學(xué)（病毒學(xué)（VirologyVirolo

4、gy）：研究病毒（）：研究病毒（virusvirus）的本質(zhì)及其與宿主的）的本質(zhì)及其與宿主的相互作用的科學(xué)。相互作用的科學(xué)。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）5例如一些簡(jiǎn)單的病毒僅由核酸和蛋白質(zhì)外殼（例如一些簡(jiǎn)單的病毒僅由核酸和蛋白質(zhì)外殼（coat）構(gòu)成，）構(gòu)成，故可把它們視為核蛋白分子故可把它們視為核蛋白分子。二、病毒的特點(diǎn)和定義二、病毒的特點(diǎn)和定義特點(diǎn)特點(diǎn)1）不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，具有一般化學(xué)大分子的特征。，具有一般化學(xué)大分子的特征。2）一種病毒的）一種病毒的毒粒內(nèi)只含有一種核酸毒粒內(nèi)只含有一種核酸，DNA或者或者RNA。3）沒有催化能量代謝的酶或酶系極不完全，）沒有催化

5、能量代謝的酶或酶系極不完全，不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝作不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝作用用。4）嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生，必須依賴宿主細(xì)胞進(jìn)行自身的核酸復(fù)制，必須依賴宿主細(xì)胞進(jìn)行自身的核酸復(fù)制，形成子代。形成子代。5）個(gè)體微小個(gè)體微小，在電子顯微鏡下才能看見。，在電子顯微鏡下才能看見。6）對(duì)大多數(shù)抗生素不敏感對(duì)大多數(shù)抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感。，對(duì)干擾素敏感。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）62020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）7性性質(zhì)質(zhì) 細(xì)細(xì)菌菌 立立克克次次氏氏體體 支支原原體體 衣衣原原體體 病病毒毒 直直徑徑大大于于 3 30 00 0n nm m + + + + - -

6、 在在無(wú)無(wú)生生命命培培養(yǎng)養(yǎng)基基生生長(zhǎng)長(zhǎng) + + - - + + - - - - 專專性性活活細(xì)細(xì)胞胞內(nèi)內(nèi)寄寄生生 - - + + + + + + 雙雙分分裂裂 + + + + + + + + - - 含含有有 D DN NA A 和和 R RN NA A + + + + + + + + - - 核核酸酸感感染染性性 - - - - - - - - + +a a 核核糖糖體體 + + + + + + + + - - 產(chǎn)產(chǎn)能能代代謝謝 + + + + + + - - - - 細(xì)細(xì)胞胞膜膜 + + + + + + + + - - 對(duì)對(duì)抗抗生生素素的的敏敏感感 + + + + + + + + - -b

7、 b 對(duì)對(duì)干干擾擾素素的的敏敏感感 - - - - - - - - + + 單細(xì)胞微生物與病毒性質(zhì)的比較單細(xì)胞微生物與病毒性質(zhì)的比較a DNAa DNA病毒和病毒和RNARNA病毒中的一部分病毒中的一部分; ;b 利福平可抑制痘病毒復(fù)制利福平可抑制痘病毒復(fù)制2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）8病毒的個(gè)體特點(diǎn)形體極其微小，必須在電子顯微鏡下才能觀察，一般都可通過細(xì)形體極其微小，必須在電子顯微鏡下才能觀察，一般都可通過細(xì)菌濾器；菌濾器；無(wú)細(xì)胞構(gòu)造；無(wú)細(xì)胞構(gòu)造；主要成分僅為核酸和蛋白質(zhì)；主要成分僅為核酸和蛋白質(zhì)；每一種病毒只含一種核酸，每一種病毒只含一種核酸，DNADNA或或RNARNA；

8、無(wú)產(chǎn)能酶系，也無(wú)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)；無(wú)產(chǎn)能酶系，也無(wú)蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)；不存在個(gè)體的生長(zhǎng)；不存在個(gè)體的生長(zhǎng)；細(xì)胞內(nèi)專性寄生；細(xì)胞內(nèi)專性寄生；在離體條件下，以無(wú)生命的大分子存在。在離體條件下，以無(wú)生命的大分子存在。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）9病毒的定義病毒的定義迄今仍無(wú)一個(gè)科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x迄今仍無(wú)一個(gè)科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩x病毒為具有獨(dú)立于其宿主進(jìn)化史的絕對(duì)細(xì)胞內(nèi)寄生物，它的病毒為具有獨(dú)立于其宿主進(jìn)化史的絕對(duì)細(xì)胞內(nèi)寄生物，它的DNADNA或或RNARNA基因基因組被其所編碼的蛋白質(zhì)殼體化（組被其所編碼的蛋白質(zhì)殼體化（encapsidationencapsidation）。）。-（FieldsF

9、ields等，等，19901990年）年）非細(xì)胞生物非細(xì)胞生物（真）病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分（真）病毒：至少含核酸和蛋白質(zhì)二種組分亞病毒亞病毒類病毒：只含具侵染性的類病毒：只含具侵染性的RNA組分組分衛(wèi)星衛(wèi)星RNA：只含有不具侵染性的：只含有不具侵染性的RNA組組分分朊病毒（普列昂）：只含蛋白質(zhì)朊病毒（普列昂）：只含蛋白質(zhì)2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）10三、病毒的宿主范圍及其多樣性三、病毒的宿主范圍及其多樣性病毒幾乎可以感染所有的細(xì)胞生物，并具有宿主特異性病毒幾乎可以感染所有的細(xì)胞生物，并具有宿主特異性噬菌體（噬菌體（phage）植物病毒（植物病毒（plant viru

10、ses）動(dòng)物病毒（動(dòng)物病毒（animal viruses）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）11 - -形態(tài)：形態(tài)：最小：細(xì)小病毒（最?。杭?xì)小病毒（20nm20nm）最大：痘病毒（最大：痘病毒（300nm300nm）最長(zhǎng)：線狀病毒（最長(zhǎng)：線狀病毒（800-900nm,800-900nm,最長(zhǎng)：最長(zhǎng)：14000nm14000nm）核酸類型：核酸類型：DNA/RNADNA/RNA；單鏈；單鏈/ /雙鏈雙鏈/ /部分單鏈；線狀部分單鏈；線狀/ /環(huán)狀。環(huán)狀。病毒的多樣性病毒的多樣性2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）12四、病毒的培養(yǎng)和純化四、病毒的培養(yǎng)和純化1 1、病毒的培養(yǎng)、病

11、毒的培養(yǎng)噬菌體噬菌體細(xì)菌培養(yǎng)物細(xì)菌培養(yǎng)物培養(yǎng)液培養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板細(xì)菌培養(yǎng)液變清亮細(xì)菌培養(yǎng)液變清亮細(xì)菌平板成為殘跡細(xì)菌平板成為殘跡平板平板二元培養(yǎng)物法二元培養(yǎng)物法2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）13噬菌體經(jīng)過適當(dāng)稀釋再接種細(xì)菌平板，培養(yǎng)后在菌噬菌體經(jīng)過適當(dāng)稀釋再接種細(xì)菌平板，培養(yǎng)后在菌苔上可形成圓形局部透明區(qū)域，即苔上可形成圓形局部透明區(qū)域，即噬菌斑噬菌斑(plague)(plague)如同對(duì)細(xì)菌計(jì)數(shù)一樣，形成的噬菌斑也可用于對(duì)噬如同對(duì)細(xì)菌計(jì)數(shù)一樣，形成的噬菌斑也可用于對(duì)噬菌體的數(shù)目進(jìn)行估算。菌體的數(shù)目進(jìn)行估算。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）142020/1

12、2/15病毒和朊病毒（課件分享）15動(dòng)物病毒的培養(yǎng)：動(dòng)物病毒的培養(yǎng)：1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物2、雞胚、雞胚3、多種細(xì)胞培養(yǎng)、多種細(xì)胞培養(yǎng)2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）16 免疫缺陷動(dòng)物免疫缺陷動(dòng)物(SCID (SCID 小鼠）小鼠） 對(duì)病毒感染無(wú)免疫排斥 可接入人的免疫細(xì)胞等，使之具有人的免疫功能，用于研究HIV、皰疹病毒等與免疫系統(tǒng)的相互關(guān)系SCID：severe combined immunodeficient 2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）17雞胚的構(gòu)造和病毒培養(yǎng)羊膜腔羊膜腔尿囊腔尿囊腔卵黃囊卵黃囊尿囊絨膜尿囊絨膜單純皰疹病毒單純皰疹病毒痘病毒痘病毒勞氏肉瘤病毒

13、勞氏肉瘤病毒流感病毒流感病毒腮腺炎病毒腮腺炎病毒單純皰疹病毒單純皰疹病毒流感病毒流感病毒腮腺炎病毒腮腺炎病毒新城疫病毒新城疫病毒鳥類腺病毒鳥類腺病毒2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）182020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）191、病毒的培養(yǎng)若標(biāo)本經(jīng)過適當(dāng)稀釋進(jìn)行接種若標(biāo)本經(jīng)過適當(dāng)稀釋進(jìn)行接種并輔以染色處理，病毒可在培并輔以染色處理，病毒可在培養(yǎng)的細(xì)胞單層上形成肉眼可見養(yǎng)的細(xì)胞單層上形成肉眼可見的局部病損區(qū)域，即的局部病損區(qū)域，即蝕斑蝕斑（plaque）或稱空斑）或稱空斑。大多數(shù)動(dòng)物病毒感染敏感細(xì)胞培養(yǎng)大多數(shù)動(dòng)物病毒感染敏感細(xì)胞培養(yǎng)層能引起其顯微表現(xiàn)的改變，即層能引起其顯微表現(xiàn)

14、的改變，即致致細(xì)胞病變效應(yīng)（細(xì)胞病變效應(yīng)（cytopathic effect,CPE），例如細(xì)胞聚集成團(tuán)、，例如細(xì)胞聚集成團(tuán)、腫大、圓縮、脫落，細(xì)胞融合形成腫大、圓縮、脫落，細(xì)胞融合形成多核細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)包涵體多核細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)包涵體（inclusion body），乃至細(xì)胞裂），乃至細(xì)胞裂解等。解等。 細(xì)胞培養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)層2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）20植物病毒的培養(yǎng)植物病毒的培養(yǎng)植物病毒敏感植物葉片產(chǎn)生壞死斑，或稱枯斑2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）21 蛋白質(zhì)提純方法蛋白質(zhì)提純方法（鹽析、等電點(diǎn)沉淀、有機(jī)溶劑沉淀、凝膠層析、離子交換等）（鹽析、等電點(diǎn)沉淀、

15、有機(jī)溶劑沉淀、凝膠層析、離子交換等）2 2、 病毒純化病毒純化標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)純化的病毒應(yīng)保持感染性純化的病毒應(yīng)保持感染性病毒是有感染性的生物體病毒是有感染性的生物體病毒具有化學(xué)大分子的屬性病毒具有化學(xué)大分子的屬性純化的病毒應(yīng)具有理化性質(zhì)均一性純化的病毒應(yīng)具有理化性質(zhì)均一性方法方法主要化學(xué)組成為蛋白質(zhì)主要化學(xué)組成為蛋白質(zhì)具有一定的大小、形狀和密度具有一定的大小、形狀和密度差速離心差速離心梯度離心梯度離心（超速離心超速離心）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）22四、四、 毒粒的性質(zhì)毒粒的性質(zhì)毒粒（病毒顆粒）：病毒的細(xì)胞外顆粒形式，也是病毒的感染性形式。毒粒（病毒顆粒）：病毒的細(xì)胞外顆粒形式，也

16、是病毒的感染性形式。一團(tuán)能夠自主復(fù)制的遺傳物質(zhì)一團(tuán)能夠自主復(fù)制的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)外殼 包膜包膜2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）231、毒粒的形態(tài)、毒粒的形態(tài)病毒的大小和形狀病毒的大小和形狀個(gè)體小，必需在電鏡下觀察；個(gè)體小，必需在電鏡下觀察；不同病毒的毒粒大小差別很大；不同病毒的毒粒大小差別很大；形狀：形狀：球形（或稱擬球形顆粒）球形（或稱擬球形顆粒） 桿狀桿狀 等少數(shù)幾類。等少數(shù)幾類。 復(fù)雜形狀（如蝌蚪狀，卵形）復(fù)雜形狀（如蝌蚪狀，卵形） 2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）24采用各種電鏡技術(shù)觀察毒粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)采用各種電鏡技術(shù)觀察毒粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)Orf virus：

17、口瘡病毒口瘡病毒(接觸性膿皰皮炎病毒接觸性膿皰皮炎病毒)（負(fù)染技術(shù)）負(fù)染技術(shù)）Ebola virus ：埃博：埃博拉病毒（正染技術(shù)）拉病毒（正染技術(shù)）Vaccinia virus 痘病毒痘病毒（投影技術(shù)）（投影技術(shù)）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）252 2、毒粒的殼體結(jié)構(gòu)、毒粒的殼體結(jié)構(gòu)殼體或衣殼（殼體或衣殼（capsid）：）：包圍著病毒核酸的蛋白質(zhì)外殼包圍著病毒核酸的蛋白質(zhì)外殼殼體結(jié)構(gòu)類型殼體結(jié)構(gòu)類型螺旋對(duì)稱螺旋對(duì)稱二十面體對(duì)稱二十面體對(duì)稱雙對(duì)稱雙對(duì)稱2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）26螺旋對(duì)稱殼體：螺旋對(duì)稱殼體：亞基有規(guī)律地沿著中心軸亞基有規(guī)律地沿著中心軸（核酸

18、）呈螺旋排列，進(jìn)（核酸）呈螺旋排列，進(jìn)而形成高度有序、對(duì)稱的而形成高度有序、對(duì)稱的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）27例：煙草花葉病毒2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）28二十面體對(duì)稱殼體：二十面體對(duì)稱殼體：蛋白質(zhì)亞基圍繞具立方對(duì)稱的正多面體蛋白質(zhì)亞基圍繞具立方對(duì)稱的正多面體的角或邊排列，進(jìn)而形成一個(gè)封閉的蛋的角或邊排列，進(jìn)而形成一個(gè)封閉的蛋白質(zhì)的鞘。白質(zhì)的鞘。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）29若以一定數(shù)目的亞基排列成具有一定表若以一定數(shù)目的亞基排列成具有一定表面積的立方對(duì)稱實(shí)體，以二十面體容積面積的立方對(duì)稱實(shí)體，以二十面體容積為最大，能

19、包裝更多的病毒核酸，所以為最大，能包裝更多的病毒核酸，所以病毒殼體多取二十面體對(duì)稱病毒殼體多取二十面體對(duì)稱（icosahedral symmetry）結(jié)構(gòu)。）結(jié)構(gòu)。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）30具有雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)的典型例子是具有雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)的典型例子是有尾噬菌體有尾噬菌體（tailed phagetailed phage）, ,其殼體由頭部其殼體由頭部和尾部組成。包裝有病毒核酸的和尾部組成。包裝有病毒核酸的頭部頭部通常呈通常呈二十面體對(duì)稱，尾部二十面體對(duì)稱，尾部呈呈螺旋對(duì)螺旋對(duì)稱稱。雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)雙對(duì)稱結(jié)構(gòu)/ /復(fù)雜對(duì)稱：復(fù)雜對(duì)稱：2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）313 3

20、、 病毒的包膜結(jié)構(gòu)病毒的包膜結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)殼體蛋白質(zhì)殼體 + 核酸（核心），又稱核衣殼。核酸（核心），又稱核衣殼。核殼體（核殼體（nucleocapsid）：）：裸露毒粒（裸露毒粒（naked virion）：僅由核衣殼構(gòu)成的病毒顆粒）：僅由核衣殼構(gòu)成的病毒顆粒包膜（包膜（envelope）：）：核衣殼外的一層脂蛋白膜，由宿主細(xì)胞膜衍生而來(lái)核衣殼外的一層脂蛋白膜，由宿主細(xì)胞膜衍生而來(lái)作用：作用：保護(hù)病毒核殼；保護(hù)病毒核殼； 啟動(dòng)病毒感染；啟動(dòng)病毒感染；2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）322020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）33 病毒包膜的基本結(jié)構(gòu)與生物膜相似，病毒包膜的基本結(jié)構(gòu)

21、與生物膜相似，是是脂雙層膜脂雙層膜。 在包膜形成時(shí)，細(xì)胞在包膜形成時(shí)，細(xì)胞膜蛋白膜蛋白被病毒的被病毒的包膜糖蛋白取代。包膜糖蛋白取代。 刺突刺突（spikespike）：包膜或核衣殼上的）：包膜或核衣殼上的突起。突起。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）34有包膜的二十面體毒粒；有包膜的二十面體毒粒；裸露的二十面體毒粒裸露的二十面體毒粒2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）35有包膜的螺旋毒粒有包膜的螺旋毒粒裸露的螺旋毒粒；裸露的螺旋毒粒；2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）36復(fù)雜對(duì)稱的病毒復(fù)雜對(duì)稱的病毒Vaccinia virus 痘病毒痘病毒在病毒中體積最大，在光學(xué)

22、顯微鏡在病毒中體積最大，在光學(xué)顯微鏡下勉強(qiáng)可見。下勉強(qiáng)可見。有尾噬菌體有尾噬菌體2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）37ii.2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）38病毒粒子的基本形態(tài)病毒粒子的基本形態(tài) 球狀、桿狀和復(fù)合狀的無(wú)包膜病毒的無(wú)包膜病毒煙草花葉病毒煙草花葉病毒P2噬菌體噬菌體T2噬菌體噬菌體脊髓灰質(zhì)炎病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）39病毒粒子的基本形態(tài)病毒粒子的基本形態(tài) 包膜病毒包膜病毒皰疹病毒皰疹病毒流感病毒流感病毒腺病毒腺病毒2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）402020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）41HIV病毒病

23、毒人類免疫缺陷病毒（人類免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus），它會(huì)造成），它會(huì)造成人類免疫系統(tǒng)的缺陷。人類免疫系統(tǒng)的缺陷。1981年，此病毒在美國(guó)首次發(fā)現(xiàn)。它是年，此病毒在美國(guó)首次發(fā)現(xiàn)。它是一種感染人類免疫系統(tǒng)細(xì)胞的慢病毒（一種感染人類免疫系統(tǒng)細(xì)胞的慢病毒（Lentivirus），屬反轉(zhuǎn)錄病毒的一種。至），屬反轉(zhuǎn)錄病毒的一種。至今無(wú)有效療法的致命性傳染病。該病毒破今無(wú)有效療法的致命性傳染病。該病毒破壞人體的免疫能力，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的失去壞人體的免疫能力，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的失去抵抗力，從而導(dǎo)致各種疾病及癌癥得以在抵抗力，從而導(dǎo)致各種疾病及癌癥得以在人體內(nèi)生存，發(fā)展到

24、最后，導(dǎo)致艾滋?。ㄈ梭w內(nèi)生存，發(fā)展到最后，導(dǎo)致艾滋病（獲得性免疫缺陷綜合征）。獲得性免疫缺陷綜合征）。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）422008年諾貝爾獎(jiǎng) 德國(guó)科學(xué)家哈拉爾德楚爾豪森因發(fā)現(xiàn)人乳突淋瘤病毒人乳突淋瘤病毒引發(fā)子宮頸癌獲此殊榮； 兩名法國(guó)科學(xué)家弗朗索瓦絲巴爾西諾西和呂克呂克蒙塔尼蒙塔尼因發(fā)現(xiàn)人類免疫缺陷病毒人類免疫缺陷病毒獲此殊榮。 2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）432020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）44五、毒粒的化學(xué)組成五、毒粒的化學(xué)組成毒粒毒粒（化學(xué)組成）（化學(xué)組成）核酸；核酸；蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)；脂類；脂類；碳水化合物；碳水化合物；基本化學(xué)組成

25、基本化學(xué)組成2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）451 1、病毒的核酸、病毒的核酸t(yī) 核酸是病毒的遺傳物質(zhì)；核酸是病毒的遺傳物質(zhì)；t 一種病毒的毒粒只含有一種核酸：一種病毒的毒粒只含有一種核酸：DNA或是或是RNA；病毒核酸病毒核酸單鏈單鏈DNA（ss DNA）；）；雙鏈雙鏈DNA（ds DNA）；）；單鏈單鏈RNA（ss RNA）；）；雙鏈雙鏈RNA（ds RNA）；）；2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）462 2、病毒的蛋白質(zhì)、病毒的蛋白質(zhì)病毒蛋白質(zhì)病毒蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白非結(jié)構(gòu)蛋白病毒基因組編碼的，在病毒復(fù)制過程病毒基因組編碼的，在病毒復(fù)制過程中產(chǎn)生中產(chǎn)生并

26、具有一定功能，但并不結(jié)合于毒粒并具有一定功能，但并不結(jié)合于毒粒中的蛋中的蛋白質(zhì)。白質(zhì)。構(gòu)成一個(gè)形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必構(gòu)成一個(gè)形態(tài)成熟的有感染性的病毒顆粒所必需的蛋白質(zhì)。需的蛋白質(zhì)。殼體蛋白；殼體蛋白；包膜蛋白；包膜蛋白；存在于毒粒中的酶；存在于毒粒中的酶；參與病毒的入侵或復(fù)制參與病毒的入侵或復(fù)制（如逆轉(zhuǎn)錄酶等）（如逆轉(zhuǎn)錄酶等）；保護(hù)作用保護(hù)作用啟動(dòng)感染啟動(dòng)感染（決定感染的特異性）（決定感染的特異性）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）47六、六、 病毒的復(fù)制病毒的復(fù)制病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過其復(fù)制與病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過其復(fù)制與表

27、達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由這些新合成的表達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由這些新合成的病毒組分裝配（病毒組分裝配（assemblyassembly）成子代毒粒，并以一定方式釋放到）成子代毒粒，并以一定方式釋放到細(xì)胞外。細(xì)胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱做復(fù)制（病毒的這種特殊繁殖方式稱做復(fù)制（replicationreplication）。）。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）48 1 1）感染宿主細(xì)胞；）感染宿主細(xì)胞； 2 2）病毒核酸復(fù)制與表達(dá)；）病毒核酸復(fù)制與表達(dá)； 3 3）產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)；）產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)； 4 4）組分裝配（）

28、組分裝配（assemblyassembly）成子代毒粒；）成子代毒粒； 5 5）釋放到細(xì)胞外；）釋放到細(xì)胞外； 6 6）重復(fù)上述過程；）重復(fù)上述過程；病毒的復(fù)制過程（復(fù)制周期）病毒的復(fù)制過程（復(fù)制周期）2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）492、病毒感染的起始、病毒感染的起始1 1）吸附：）吸附：毒粒毒粒敏感細(xì)胞敏感細(xì)胞隨機(jī)碰撞而接觸（靜電引力或氫鍵）隨機(jī)碰撞而接觸（靜電引力或氫鍵）可逆吸附，無(wú)特異性（非細(xì)胞顆粒也可吸附）可逆吸附，無(wú)特異性（非細(xì)胞顆粒也可吸附）病毒表面蛋白與細(xì)胞受體的結(jié)合病毒表面蛋白與細(xì)胞受體的結(jié)合特異性，不可逆吸附，啟動(dòng)病毒感染的第一階段特異性，不可逆吸附，啟動(dòng)病毒

29、感染的第一階段2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）50吸附于大腸桿菌上的噬菌體吸附于大腸桿菌上的噬菌體2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）512 2）侵入：）侵入：侵入又稱侵入又稱病毒內(nèi)化病毒內(nèi)化，一個(gè)病毒吸附后幾乎立即發(fā)生，一個(gè)病毒吸附后幾乎立即發(fā)生，是一個(gè)依賴于能量的感染步驟。是一個(gè)依賴于能量的感染步驟。不同的病毒不同的病毒- -宿主系統(tǒng)的病毒侵入機(jī)制不同宿主系統(tǒng)的病毒侵入機(jī)制不同2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）52有尾噬菌體的侵入方式：注射方式將噬菌體核酸注入細(xì)胞有尾噬菌體的侵入方式：注射方式將噬菌體核酸注入細(xì)胞通過尾部刺突固著于細(xì)胞；通過尾部刺突固著于細(xì)胞；

30、尾部的尾部的酶酶水解細(xì)胞壁，產(chǎn)生小孔；水解細(xì)胞壁，產(chǎn)生小孔；尾鞘收縮，核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)；尾鞘收縮，核酸通過中空的尾管壓入胞內(nèi)；吸附吸附尾釘固著尾釘固著尾鞘收縮尾鞘收縮尾管穿入尾管穿入DNA注入注入存在于毒粒中的酶存在于毒粒中的酶2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）53動(dòng)物病毒的侵入方式：動(dòng)物病毒的侵入方式：病毒穿過細(xì)胞膜的移位方式；病毒穿過細(xì)胞膜的移位方式； 細(xì)胞的內(nèi)吞功能；細(xì)胞的內(nèi)吞功能；毒粒包膜與細(xì)胞質(zhì)毒粒包膜與細(xì)胞質(zhì) 膜的融合；膜的融合；2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）542020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）55植物病毒的侵入方式：植物病毒的侵入方式

31、： 通過機(jī)械損傷所形成的通過機(jī)械損傷所形成的微傷口微傷口進(jìn)入細(xì)胞；或者靠攜帶有病毒的媒進(jìn)入細(xì)胞；或者靠攜帶有病毒的媒介，主要靠是有介，主要靠是有吮吸式口器的昆蟲吮吸式口器的昆蟲取食將病毒帶入細(xì)胞。取食將病毒帶入細(xì)胞。 植物病毒一旦進(jìn)入細(xì)胞后，增殖產(chǎn)生的子代病毒或病毒核酸可通植物病毒一旦進(jìn)入細(xì)胞后，增殖產(chǎn)生的子代病毒或病毒核酸可通過過病毒編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白（病毒編碼的運(yùn)動(dòng)蛋白（movement proteinmovement protein）與胞間連絲的相互作）與胞間連絲的相互作用用從受染細(xì)胞進(jìn)入鄰近細(xì)胞。從受染細(xì)胞進(jìn)入鄰近細(xì)胞。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）563）脫殼：）脫殼：脫殼

32、是病毒侵入后，病毒的包膜和脫殼是病毒侵入后，病毒的包膜和/或殼體除去而或殼體除去而放出病毒核酸的過程。放出病毒核酸的過程。T-偶數(shù)噬菌體脫殼與侵入是一起發(fā)生的偶數(shù)噬菌體脫殼與侵入是一起發(fā)生的動(dòng)物病毒存在不同的結(jié)構(gòu)類型和不同的侵入方式，動(dòng)物病毒存在不同的結(jié)構(gòu)類型和不同的侵入方式，其脫殼過程也較復(fù)雜。其脫殼過程也較復(fù)雜。病毒的毒粒消失，失去原有的感染性，進(jìn)入潛隱期。病毒的毒粒消失，失去原有的感染性，進(jìn)入潛隱期。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）573、病毒大分子的合成、病毒大分子的合成病毒基因組進(jìn)入胞內(nèi)病毒基因組進(jìn)入胞內(nèi) 病毒利用宿主的生物合成能力，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)病毒利用宿主的

33、生物合成能力，使病毒核酸表達(dá)和復(fù)制，產(chǎn)生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。生大量的病毒蛋白質(zhì)和核酸。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）58病毒生物合成的第一步是病毒mRNA的合成dsDNA virus (class I): 與寄主基因組相同的方式產(chǎn)生mRNA和復(fù)制DNA。ssDNA virus (class II): 先合成一條雙鏈DNA，這條雙鏈DNA指導(dǎo)DNA復(fù)制與mRNA合成。ssRNA(+) virus (class IV): 可直接作為mRNA使用。ssRNA(-) virus (class V) : 以此為模板合成mRNA反轉(zhuǎn)錄病毒 (class VI): 屬RNA病毒，通過反轉(zhuǎn)錄

34、產(chǎn)生雙鏈DNA中間媒介，再以此指導(dǎo)mRNA與病毒基因組的合成dsRNA virus (class III): 以其中一條鏈為模板合成mRNAViruses in Class VII (ds DNA) 通過一條RNA中間體來(lái)合成DNA，需要反轉(zhuǎn)錄酶。但與I類病毒以相同方式產(chǎn)生mRNA.2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）59病毒生物合成的第一步病毒生物合成的第一步是病毒是病毒mRNA的合成的合成特異性酶蛋白及蛋白質(zhì)特異性酶蛋白及蛋白質(zhì)外殼的合成外殼的合成2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）604、病毒的裝配與釋放、病毒的裝配與釋放新合成的毒粒結(jié)構(gòu)組分組裝成完整的病毒顆粒，稱做新合

35、成的毒粒結(jié)構(gòu)組分組裝成完整的病毒顆粒，稱做病毒的裝配，亦稱成病毒的裝配，亦稱成熟（熟（maturationmaturation）或形態(tài)發(fā)生（）或形態(tài)發(fā)生（morphogenesismorphogenesis）。）。成熟的子代病毒顆粒依一定途徑釋放到細(xì)胞外成熟的子代病毒顆粒依一定途徑釋放到細(xì)胞外病毒的釋放標(biāo)志病毒復(fù)制周期結(jié)束病毒的釋放標(biāo)志病毒復(fù)制周期結(jié)束2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）61七、朊病毒 Prions 蛋白質(zhì)感染性因子，其胞外形式只含有蛋白質(zhì)而無(wú)核酸（蛋白質(zhì)感染性因子，其胞外形式只含有蛋白質(zhì)而無(wú)核酸（可以引可以引起同種或異種蛋白質(zhì)構(gòu)象改變而致病或功能改變起同種或異種蛋白質(zhì)

36、構(gòu)象改變而致病或功能改變）。）。 可引起動(dòng)物腦部疾病可引起動(dòng)物腦部疾病bovine spongiform encephabovine spongiform encephalopathy (mad cow desease)lopathy (mad cow desease)牛牛海綿狀腦病海綿狀腦病( (瘋牛病瘋牛病) ) Human KuruHuman Kuru Human Cretzfeldt-Jakob Disease (CJD)Human Cretzfeldt-Jakob Disease (CJD)2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）62人的庫(kù)魯病人的庫(kù)魯病(kuru)、克雅氏病、克

37、雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等等羊搔癢癥羊搔癢癥(scrapie)牛海綿狀腦病牛海綿狀腦病(spongiform encephalopathy)2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）63瘋牛病 最先在澳大利亞的殖民國(guó)新幾內(nèi)亞發(fā)現(xiàn)的，開始是人有此癥狀，后來(lái)最先在澳大利亞的殖民國(guó)新幾內(nèi)亞發(fā)現(xiàn)的，開始是人有此癥狀，后來(lái)發(fā)現(xiàn)此病與牛有關(guān)，經(jīng)研究病因是牛海綿狀腦病的發(fā)作，病程一般為發(fā)現(xiàn)此病與牛有關(guān)，經(jīng)研究病因是牛海綿狀腦病的發(fā)作，病程一般為1414天至天至6 6個(gè)月，其神經(jīng)癥狀可分為三個(gè)類型。：個(gè)月，其神經(jīng)癥狀可分為三個(gè)類型。： 1. 1. 最常見的是精神

38、狀態(tài)的改變，如恐懼、暴怒和神經(jīng)質(zhì)。最常見的是精神狀態(tài)的改變，如恐懼、暴怒和神經(jīng)質(zhì)。 2. 32. 3的病例出現(xiàn)姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)異常，通常為后肢共濟(jì)失調(diào)、顫抖和倒的病例出現(xiàn)姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)異常，通常為后肢共濟(jì)失調(diào)、顫抖和倒下。下。 3. 903. 90的病例有感覺異常，表現(xiàn)多樣，但最明顯的是觸覺和聽覺減的病例有感覺異常，表現(xiàn)多樣，但最明顯的是觸覺和聽覺減退。退。 大部分患牛（大部分患牛（8787）出現(xiàn)的臨診癥狀可分為以上三種。這與中樞神經(jīng)）出現(xiàn)的臨診癥狀可分為以上三種。這與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的彌漫性病變相一致。系統(tǒng)的彌漫性病變相一致。 2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）64朊病毒致病機(jī)理 Neurona

39、l cells produce Neuronal cells produce normal prion protein (PrPnormal prion protein (PrPc c) ) in cell. in cell. Abnormally folded Abnormally folded prion protein (PrPprion protein (PrPscsc) ) can can catalyze refolding of PrPcatalyze refolding of PrPc c to PrPto PrPscsc. . PrPPrPscsc is protease i

40、s protease resistant, insoluble, and resistant, insoluble, and forms aggregates in neural forms aggregates in neural cells. This eventually cells. This eventually leads to destruction of leads to destruction of neural tissues and neural tissues and neurological symptoms.neurological symptoms.其致病作用是由于動(dòng)物體內(nèi)正常的蛋白質(zhì)其致病作用是由于動(dòng)物體內(nèi)正常的蛋白質(zhì)PrPPrP c c改變折疊狀態(tài)改變折疊狀態(tài)為為PrPPrP sc sc所致，而這二種蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)并沒有改變。所致，而這二種蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)并沒有改變。2020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）652020/12/15病毒和朊病毒（課件分享）66Prusiner (1982)Prusiner (1982