病毒變異和進(jìn)化實(shí)用教案

1、第一節(jié) 突變(tbin)(tbin) 基因組變異(biny) (biny) 表型變異(biny) (biny) 突變（突變（mutation)是指基因組中核酸堿基順序上的化學(xué)變化，可以是一個(gè)是指基因組中核酸堿基順序上的化學(xué)變化，可以是一個(gè)(y )核苷酸的改變，也可為上百上千個(gè)核苷酸的缺失或易位。核苷酸的改變，也可為上百上千個(gè)核苷酸的缺失或易位。第1頁/共26頁第一頁，共27頁。一、基因組變異(biny)1.1.位點(diǎn)變異: :單個(gè)核苷酸改變(gibin)(gibin) (1) (1)小段核苷酸缺失 (2) (2)大段核苷酸缺失第2頁/共26頁第二頁，共27頁。位點(diǎn)變異(biny)第3頁/共26頁

2、第三頁，共27頁。缺損型干擾缺損型干擾(gnro)(defective (gnro)(defective interfering,DI)interfering,DI)突變株突變株 這是一種缺失突變的產(chǎn)物。自身不能復(fù)制,只有在親本野生株作為輔助病毒存在時(shí)才能復(fù)制,但又干擾親本病毒的復(fù)制,導(dǎo)致(dozh)后者數(shù)量減少。第4頁/共26頁第四頁，共27頁。DI突變突變(tbin)株特點(diǎn)株特點(diǎn)含正常的衣殼蛋白質(zhì)含正常的衣殼蛋白質(zhì)只含有正?；蚪M的一部分只含有正?；蚪M的一部分只能在正常同源病毒同時(shí)存在時(shí)才能繁殖只能在正常同源病毒同時(shí)存在時(shí)才能繁殖,這時(shí)同源病毒成為輔這時(shí)同源病毒成為輔助病毒助病毒(hel

3、per virus)特異性地干擾特異性地干擾(gnro)同源病毒的繁殖同源病毒的繁殖,經(jīng)連續(xù)傳代后經(jīng)連續(xù)傳代后,DI顆粒顆粒增多增多第5頁/共26頁第五頁，共27頁。二、表型變異二、表型變異(biny)毒力變異毒力變異抗原性變異抗原性變異空斑變異空斑變異條件條件(tiojin)致死性突變株致死性突變株 如：溫度敏感性如：溫度敏感性(ts)突變株突變株第6頁/共26頁第六頁，共27頁。三、突變率 DNA病毒復(fù)制具有校正(jiozhng)（proofreading）功能 ，RNA的復(fù)制缺少校正(jiozhng)機(jī)制，病毒RNA復(fù)制的錯(cuò)誤率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于病毒DNA。 第7頁/共26頁第七頁，共27頁。第二

4、節(jié) 誘變(yu (yu bin) bin) 紫外射線或X X射線 亞硝基胍等化學(xué)試劑處理 定點(diǎn)誘變（site-directed mutagenesissite-directed mutagenesis） 將病毒基因組任何既定部位的核苷酸替換(t hun)(t hun)，或者使之缺失，或者插入另一段核苷酸。 第8頁/共26頁第八頁，共27頁。 第三節(jié) 基因(jyn)(jyn)重組 分子(fnz)(fnz)內(nèi)重組（intramolecular intramolecular recombination recombination） 重配（reassortmentreassortment） 第9頁/共

5、26頁第九頁，共27頁。 將兩個(gè)有親緣關(guān)系但生物學(xué)性狀不將兩個(gè)有親緣關(guān)系但生物學(xué)性狀不同的毒株感染同一個(gè)宿主細(xì)胞，從而可同的毒株感染同一個(gè)宿主細(xì)胞，從而可發(fā)生核酸水平上的互換，產(chǎn)生兼有兩親發(fā)生核酸水平上的互換，產(chǎn)生兼有兩親本特性的子代，稱為本特性的子代，稱為(chn wi)重組。重組。一、分子一、分子(fnz)內(nèi)重組內(nèi)重組第10頁/共26頁第十頁，共27頁。第11頁/共26頁第十一頁，共27頁。 對(duì)于分節(jié)段的RNA病毒，通過交換RNA節(jié)段而進(jìn)行(jnxng)的重組稱為重配。二、重配二、重配(reassortment)第12頁/共26頁第十二頁，共27頁。 Reassortment by ind

6、ependent assortment during dual infection. 第13頁/共26頁第十三頁，共27頁。第14頁/共26頁第十四頁，共27頁。adapted fromTreanor JJ Infect. Med. 15:714第15頁/共26頁第十五頁，共27頁。第四節(jié)第四節(jié) 病毒基因產(chǎn)物病毒基因產(chǎn)物(chnw)間的相間的相互作用互作用 補(bǔ)償作用補(bǔ)償作用(zuyng)（complementation） 表型混合（表型混合（phenotypic mixing） 基因型混合（基因型混合（Genotype mixing）第16頁/共26頁第十六頁，共27頁。一、補(bǔ)償一、補(bǔ)償(bc

7、hng)(bchng)作用（作用（complementationcomplementation） 是指在感染的細(xì)胞(xbo)中，病毒蛋白質(zhì)之間由于相互作用的結(jié)果，拯救了一種或兩種病毒或增加了病毒的產(chǎn)量。第17頁/共26頁第十七頁，共27頁。ComplementationProgeny virus assembled using wt N and wt M proteinsGenomes in progeny are either ts M or ts N 和和（或）（或）第18頁/共26頁第十八頁，共27頁。二、表型混合(hnh)(hnh)（phenotype phenotype mixing

8、mixing） 兩種病毒混合感染后，一個(gè)兩種病毒混合感染后，一個(gè)(y )病毒病毒的基因組偶爾裝入另一病毒的衣殼內(nèi)，或裝的基因組偶爾裝入另一病毒的衣殼內(nèi)，或裝入兩個(gè)病毒成分構(gòu)成的衣殼內(nèi)，發(fā)生表型混入兩個(gè)病毒成分構(gòu)成的衣殼內(nèi)，發(fā)生表型混合。合。第19頁/共26頁第十九頁，共27頁。PHENOTYPIC MIXING第20頁/共26頁第二十頁，共27頁。PHENOTYPIC MIXINGno changes in genomepossibly altered host rangepossibly resistant to antibody neutralization第21頁/共26頁第二十一頁，共

9、27頁。表型混合(hnh)(hnh)特點(diǎn)：n兩株病毒混合感染時(shí)，裝配過程發(fā)生錯(cuò)誤形成兩株病毒混合感染時(shí)，裝配過程發(fā)生錯(cuò)誤形成n主要表現(xiàn)為耐藥性，抗原性等改變，基因并未主要表現(xiàn)為耐藥性，抗原性等改變，基因并未改變，改變的生物學(xué)性狀改變，改變的生物學(xué)性狀(xngzhung)不能不能遺傳遺傳第22頁/共26頁第二十二頁，共27頁。三、基因型混合(hnh)(hnh)（Genotype Genotype mixingmixing） 指兩種病毒的核酸指兩種病毒的核酸(h sun)偶爾混合偶爾混合裝在同一病毒衣殼內(nèi)，或兩種病毒的核裝在同一病毒衣殼內(nèi)，或兩種病毒的核衣殼偶爾包在一個(gè)囊膜內(nèi)，但它們的核衣殼偶爾包

10、在一個(gè)囊膜內(nèi)，但它們的核酸酸(h sun)都未重組合，所以沒有遺都未重組合，所以沒有遺傳性。傳性。第23頁/共26頁第二十三頁，共27頁。virus Avirus B或或POLYPOIDYPOLYPOIDY第24頁/共26頁第二十四頁，共27頁。何謂何謂DI突變株？其特點(diǎn)怎樣？突變株？其特點(diǎn)怎樣？基因重組與重配的區(qū)別?；蛑亟M與重配的區(qū)別。病毒基因產(chǎn)物病毒基因產(chǎn)物(chnw)之間的相互作之間的相互作用表現(xiàn)在哪些方面？用表現(xiàn)在哪些方面？復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)(fx)思考題思考題第25頁/共26頁第二十五頁，共27頁。感謝您的觀看(gunkn)！第26頁/共26頁第二十六頁，共27頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)第一節(jié) 突變。自身不能復(fù)制,只有在親本野生株作為輔助病毒存在時(shí)才能復(fù)制,但又干擾(gnro)親本病毒的復(fù)制,導(dǎo)致后者數(shù)量減