微生物學(xué)第5章 病毒

1、前前 言言1定義病毒是一類(lèi)體積微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含一種類(lèi)型核酸（DNAorRNA），必須在活動(dòng)的細(xì)胞內(nèi)才能生長(zhǎng)增殖的非細(xì)胞型微生物l 個(gè)體微小，以納米計(jì)，能通過(guò)細(xì)菌濾器，必須用個(gè)體微小，以納米計(jì)，能通過(guò)細(xì)菌濾器，必須用電子顯微鏡才能改變電子顯微鏡才能改變 l 無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由內(nèi)部核酸和外部蛋白質(zhì)組成，且無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由內(nèi)部核酸和外部蛋白質(zhì)組成，且核酸只有一種（核酸只有一種（DNA or RNA） l 存在形式：完整有感染性的病毒粒子存在形式：完整有感染性的病毒粒子宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞外，病毒基因組（核酸）外，病毒基因組（核酸）宿主細(xì)胞內(nèi)宿主細(xì)胞內(nèi) l 嚴(yán)格的專(zhuān)性活細(xì)胞寄生物，不能在無(wú)生命的人工嚴(yán)格的專(zhuān)性

2、活細(xì)胞寄生物，不能在無(wú)生命的人工培養(yǎng)基上增殖培養(yǎng)基上增殖 l 在宿主細(xì)胞協(xié)助下，以自身基因組為模板，以復(fù)在宿主細(xì)胞協(xié)助下，以自身基因組為模板，以復(fù)制方式進(jìn)行增殖制方式進(jìn)行增殖 l 對(duì)一般抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感對(duì)一般抗生素不敏感，對(duì)干擾素敏感 l 具感染性具感染性 極小，以納米計(jì)，一般為10300 nm 牛痘苗病毒300250100 nm 口蹄疫病毒21nm 乙型肝炎病毒18 nm 大腸桿菌f1噬菌體：5800 nm 1：痘病毒；2：彈狀病毒；3：副粘病毒；4：皰疹病毒；5：正粘病毒；6：冠狀病毒；7：包膜病毒；8：T2噬菌體；9：腺病毒；10：呼腸病毒；11：乳多空病毒；12：小核糖核酸病

3、毒；13：小脫氧核糖核酸病毒；14：煙草花葉病毒狂犬病病毒 Rabies virus心臟病毒 Cardiovirus: Molecular surface of Mengovirus, radially depth cued, as solved by X-ray crystallography口蹄疫病毒 Aphthovirus: Molecular surface of Foot and Mouth Disease Virus, radially depth cued, as solved by X-ray crystallography流感病毒 Influenza VirusH5N1型禽流

4、感病毒HIV Virus ParticlesHepatitis A virus reproducing inside a cellhepatitis B virus煙草花葉病毒（Tobacco mosaic virus） BacteriophageSARS冠狀病毒（SARS Coronavirus） （1）病毒粒子（viron）：成熟的，結(jié)構(gòu)完整的，有感染性的病毒顆粒（2）衣殼（capsid）：包圍和保護(hù)病毒 核酸的蛋白質(zhì)外殼（3）衣殼粒（capsonmer）：構(gòu)成衣殼的形態(tài)單位，由多肽鏈組成（4）核心（core）基因組（genome）：病毒粒子的中心部分，由DNA或RNA 構(gòu)成（5）核衣殼（

5、nucleocapsid）：病毒核心和衣殼合在一起的合稱(chēng)，是病毒所必須具備的基本結(jié)構(gòu)（6）包膜（envelope）：由類(lèi)脂或脂蛋白組成的病毒外膜，病毒在成熟過(guò)程中的出芽方式從宿主細(xì)胞釋放時(shí)獲得一層外膜（含宿主細(xì)胞膜成分）（7）刺突蛋白（spike protein）/包膜子粒：來(lái)自宿主細(xì)胞膜但被病毒改造成具有其獨(dú)特抗原特性的膜狀結(jié)構(gòu)根據(jù)病毒顆粒中蛋白質(zhì)外殼上衣殼粒的排列方式，可將病毒分為以下幾種排列：（1）二十面體對(duì)稱(chēng)無(wú)包膜：脊髓灰質(zhì)炎病毒、X174噬菌體、腺病毒 有包膜：皰疹病毒（2）螺旋對(duì)稱(chēng)無(wú)包膜：煙草花葉病毒（TMV） 有包膜：流感病毒，狂犬病毒（3）復(fù)合對(duì)稱(chēng)無(wú)包膜：大腸桿菌的T偶數(shù)噬菌體

6、 有包膜：痘病毒（磚塊狀）A：螺旋對(duì)稱(chēng)型，如煙草花葉病毒（TMV）B：二十面體對(duì)稱(chēng)型如腺病毒DNA ds-DNA（double-stranded DNA）ss-DNA（single-stranded DNA）RNA ss-RNA （-）ss-RNA(不具感染性) （-）RNA （+）ss-RNA(有感染性) （+）RNA ds-RNA l（+）RNA：正鏈RNA，指病毒復(fù)制時(shí)可以把病毒RNA直接作為m-RNA進(jìn)行生物合成，即病毒RNA與m-RNA同極性l（-）RNA：負(fù)鏈RNA，不同極性 由結(jié)構(gòu)單位聚集形成一平坦的非螺旋的碟狀體（helical capsid）,碟狀體與病毒RNA連接, 95%

7、Protein + 5% ss-RNA 碟狀體形成螺旋。2130個(gè)成皮鞋狀的蛋白質(zhì)亞基（衣殼粒）158AA，11750 dalton亞基逆時(shí)針?lè)较蚵菪帕?，?30圈,每3個(gè)核苷酸與一個(gè)蛋白質(zhì)亞基相結(jié)合。 20個(gè)等邊三角形平面，每面含1個(gè)六鄰體（hexon）（由多肽組成的六邊形），12個(gè)衣殼粒含12個(gè)頂角，每個(gè)角含1個(gè)五鄰體（penton）（由多肽組成的空心的五邊形）每個(gè)五鄰體上突出一根末端帶有頂球的蛋白纖維240個(gè)、30條邊、252個(gè)衣殼粒 l 呈磚形，在電子顯微鏡下不具明顯的衣殼l 在核酸外面有雙層的包膜圍繞，包膜里面圍繞一層可溶性的蛋白質(zhì)抗原，再里面是鑲嵌管狀突出物的脂蛋白內(nèi)膜l 病毒粒

8、子的最內(nèi)部是致密而呈啞鈴狀的DNA核心。 由含有病毒糖蛋白（特異性抗原）的脂質(zhì)雙層組成，其中病毒糖蛋白系病毒基因組編碼，脂質(zhì)來(lái)源于宿主細(xì)胞。包膜上的刺突為：l神經(jīng)氨酸酶（neuraminidase/NA）病毒吸附宿主細(xì)胞時(shí)，NA與膜發(fā)生作用。l血凝素（hemaglutinin/HA）凝集細(xì)血球細(xì)胞 1. 核衣殼；2. 細(xì)胞膜；3. 包膜；4. 核衣殼；5. 成熟有包膜的病毒粒子 l 刺突(spike)病毒的包膜上具有功能性的突起物l 如流感病毒的刺突上含有神經(jīng)氨酸酶(neuraminidase) 和血凝素(hemagglutinin) 。流感病毒吸附到宿主細(xì)胞時(shí)，NA與細(xì)胞膜發(fā)生作用，HA可促

9、進(jìn)病毒凝集紅血球細(xì)胞的能力。l 麻疹病毒和腮腺炎病毒都具有神經(jīng)氨酸酶l 脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒等具有血凝特性。l 核酸類(lèi)型：DNA orRNA，ds or ss等，線狀或環(huán)狀，分節(jié)段或不分節(jié)段 l 病毒的形態(tài)：球形，桿形，磚形，蝌蚪形等 l 殼粒的數(shù)目，排列和對(duì)稱(chēng)形式 l 包膜的有無(wú) l 病毒的抗原性 l 宿主的種類(lèi)，傳播方式或媒介種類(lèi)等類(lèi)病毒（Viroid）只含單獨(dú)侵染性RNA組分l 大?。罕纫话悴《荆ㄕ娌《荆┬?，eg：馬鈴薯紡錘型塊莖?。≒STD）為50nm長(zhǎng)。l 成分：裸露的RNA分子。MW105 Dal 耐熱性：至90。C仍存活l 傳播：可通過(guò)種子傳播l 裸露閉合

10、環(huán)狀RNA分子 l 2個(gè)互補(bǔ)半體 179核苷酸、180核苷酸l 122個(gè)堿基對(duì)、27個(gè)內(nèi)環(huán)（Potato spindle fuber disease，PSTV）l 定義：包被于病毒衣殼內(nèi)的環(huán)狀RNA（ss-RNA）分子RNA-2l 特性：只有和病毒核酸RNA-1合在一起才能感染和復(fù)制（依靠輔助病毒的存在才能復(fù)制）輔助病毒的復(fù)制不需要擬病毒的存在。l 擬病毒RNA復(fù)制的滾環(huán)模型自身侵染性RNA為模板，合成多拷貝-RNA。 以-RNA為模板合成一系列+RNA，形成復(fù)制中間體RI。 從RI上形成線狀ss-RNA-3。RNA-3在RNA連接酶作用下環(huán)化成RNA-2（擬病毒分子）。l只含蛋白質(zhì)一種組分l

11、基本結(jié)構(gòu)單位；朊病毒蛋白（PrP），2700030000Da，不具感染性。l朊病毒單體：由3個(gè)PrP構(gòu)成，具極強(qiáng)的感染性。l朊病毒大約由1000個(gè)PrP組成。l舉例：羊瘙癢病，瘋牛?。ê＞d體腦）與動(dòng)物飼料有關(guān)，能侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無(wú)免疫性的疏水蛋白質(zhì)。 Aprionshortforproteinaceousinfectiousparticle(-onbyanalogytovirion)isatypeofinfectiousagentcomposedonlyofprotein.Theycauseanumberofdiseasesinavarietyofanimals,includ

12、ingBSE(牛海綿狀腦病)incattleandCJD(克雅氏病)inhumans.Allknownpriondiseasesaffectthestructureofthebrainorotherneuraltissue,andallareuntreatableandfatal.傳染性海綿狀腦病傳染性海綿狀腦病TSE發(fā)病率約百萬(wàn)分之一發(fā)病率約百萬(wàn)分之一 潛伏期潛伏期520年年（1）動(dòng)物病毒 脊椎動(dòng)物病毒：感冒，肝炎，麻疹，水痘，腮腺炎，脊髓灰質(zhì)炎，口蹄疫，雞瘟（2）昆蟲(chóng)病毒 桑蠶、蜜蜂避免病毒感染，防止農(nóng)林害蟲(chóng)，新型無(wú)污染農(nóng)藥（3）植物病毒：TMV 能侵染200種植物（4）微生物病毒：細(xì)菌噬

13、菌體、放線菌噬菌體、真菌病毒病毒的增殖過(guò)程（五個(gè)階段）l 吸附(attachment or adsorption)l 穿入和脫殼(penetration & uncoating)l 生物合成(biosysthesis)l 裝配(assembly)l 釋放(release)1吸附；(動(dòng)畫(huà)演示動(dòng)畫(huà)演示)2侵入；3脫殼；4早期mRNA的轉(zhuǎn)錄；5早期蛋白質(zhì)的翻譯；6病毒DNA的復(fù)制；7晚期mRNA的轉(zhuǎn)錄；8晚期蛋白質(zhì)的翻譯；9裝配；10釋放l V + 易感宿主細(xì)胞 碰撞/靜電 病毒吸附（可逆吸附）l V + 易感宿主細(xì)胞 V表面特殊成分（分子）/宿主細(xì)胞膜上特異性受體 V. host cell

14、（不可逆） eg：腮腺炎病毒的包膜與呼吸道上皮細(xì)胞的唾液酸(sialic acid，是一類(lèi)近40種神經(jīng)氨酸的天然衍生物 )l直接侵入V與宿主細(xì)胞的膜上的受體結(jié)合，膜開(kāi)口，V核酸進(jìn)入胞漿。 l胞吞作用宿主細(xì)胞的吞飲作用，胞內(nèi)酶消化衣殼，釋放核酸。 l融合有包膜病毒的包膜與宿主細(xì)胞的細(xì)胞膜融合，核衣殼進(jìn)入細(xì)胞，胞內(nèi)酶消化衣殼，釋放病毒核酸。l 穿入時(shí)脫殼 l 核衣殼通過(guò)宿主細(xì)胞溶酶體酶后釋放病毒核酸。 l 痘病毒核衣殼通過(guò)溶酶體酶使病毒釋放部分病毒核酸、轉(zhuǎn)錄和翻譯脫殼酶。eclipse phase）V在脫殼后釋放出核酸，完整的V粒子不存在，從最初失去感染性至出現(xiàn)V第一個(gè)粒子時(shí)期。 （latent

15、phase）V核酸侵入宿主細(xì)胞后至宿主細(xì)胞裂解的這段時(shí)期。 = 隱蔽期 + V顆粒從宿主細(xì)胞中釋放出來(lái)所需的時(shí)間 核酸復(fù)制+蛋白質(zhì)合成裝配核蛋白（病毒粒子） 基因組復(fù)制m-RNA的轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)譯成熟l 根據(jù)核酸類(lèi)型和mRNA合成方法可將病毒分為6組 ds-DNA病毒（痘病毒，腺病毒，皰疹病毒）l ss-DNA病毒（+）DNA（eg：細(xì)小病毒，目前尚未發(fā)現(xiàn)-DNA virus）l ds-RNA virus（eg：呼腸病毒）Rwoviruses l (+)RNA 病毒（eg：脊髓灰質(zhì)炎病毒，Poliovirus）l (-)RNA病毒（eg：正粘病毒，流感病毒等）l (+)RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒（eg：

16、RNA 腫瘤病毒/RNA tumor viruses）親代DNA早期轉(zhuǎn)錄mRNA早期翻譯早期蛋白子代DNA復(fù)制裝配成熟子代病毒粒子晚期轉(zhuǎn)錄mRNA晚期翻譯晚期蛋白親代DNA早期轉(zhuǎn)錄mRNA早期翻譯早期蛋白子代DNA復(fù)制裝配成熟子代病毒粒子晚期轉(zhuǎn)錄mRNA晚期翻譯晚期蛋白線狀或環(huán)狀雙鏈DNA，如腺病毒、皰疹病毒和痘病毒均具有線性雙鏈DNA，乳多空病毒(Papovaviruses)具有環(huán)狀雙鏈DNA。雙鏈DNA病毒的復(fù)制與一般微生物相同，以半保留方式進(jìn)行復(fù)制，即親代DNA既可以作為轉(zhuǎn)錄mRNA的模板，又可作為合成子代DNA的模板 病毒以單鏈DNA作為基因組，復(fù)制時(shí)以單鏈DNA為模板，合成雙鏈的DN

17、A，然后以-DNA為模板合成mRNA和+DNA 親代+DNA復(fù)制子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-DNA為模板+DNA親代+DNADNA復(fù)制子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-DNA為模板+DNA親代+DNA復(fù)制子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-DNA為模板+DNA親代+DNADNA復(fù)制子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-DNA為模板+DNAmRNA子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-RNA為模板早期蛋白部分作為病毒的+RNA不成熟的由蛋白質(zhì)包裝的+RNA顆粒mRNA子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-RNA為模板早期蛋白部分作為病毒的+RNA不成熟的由

18、蛋白質(zhì)包裝的+RNA顆粒RNA在顆粒內(nèi)以+RNA為模板親代RNAmRNA子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-RNA為模板早期蛋白部分作為病毒的+RNA不成熟的由蛋白質(zhì)包裝的+RNA顆粒mRNA子代病毒粒子轉(zhuǎn)錄+ mRNA翻譯蛋白質(zhì)以-RNA為模板早期蛋白部分作為病毒的+RNA不成熟的由蛋白質(zhì)包裝的+RNA顆粒RNA在顆粒內(nèi)以+RNA為模板親代RNA親代+RNA子代病毒粒子翻譯蛋白質(zhì)直接作為mRNA子代+RNA親代+RNA子代病毒粒子翻譯蛋白質(zhì)直接作為mRNARNA（復(fù)制型RF/RI）子代+RNA親代+RNA子代病毒粒子翻譯蛋白質(zhì)直接作為mRNA子代+RNA親代+RNA子代病毒粒子翻譯蛋白

19、質(zhì)直接作為mRNARNA（復(fù)制型RF/RI）子代+RNA復(fù)制中間體復(fù)制中間體(replicative Intermediate，RI)是指以-RNA鏈作為模板，由結(jié)合在模板上的病毒蛋白病毒蛋白g（VPg）啟動(dòng)，合成新的多拷貝的+RNA鏈，每一條新生子鏈藉助RNA多聚酶多聚酶微弱地與-RNA模板相連，這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)之復(fù)制中間體。新生的+RNA 鏈在合成完成時(shí)從模板上脫落下來(lái)，復(fù)制型復(fù)制型(replicative form，RF)是指復(fù)制過(guò)程中的RNA(dsRNA)形式。 親代-RNA子代病毒粒子子代-RNA親代-RNA子代病毒粒子翻譯蛋白質(zhì)+RNA子代-RNA轉(zhuǎn)錄mRNA親代-RNA子代病毒粒子子代

20、-RNA親代-RNA子代病毒粒子翻譯蛋白質(zhì)+RNA子代-RNA轉(zhuǎn)錄mRNAmRNA轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄病毒親代+RNA蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄酶+RNA: -DNA雜交雙鏈RNase H酶解RNA水解物DNAmRNA轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄病毒親代+RNA子代病毒粒子蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄酶+RNA: -DNA雜交雙鏈RNase H酶解RNA水解物復(fù)制（整合入宿主細(xì)胞染色體前病毒）子代+RNAmRNA轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄病毒親代+RNA蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄酶+RNA: -DNA雜交雙鏈RNase H酶解RNA水解物DNAmRNA轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄病毒親代+RNA子代病毒粒子蛋白質(zhì)逆轉(zhuǎn)錄酶+RNA: -DNA雜交雙鏈RNase H酶解RNA水解物復(fù)制（整合入宿主細(xì)胞

21、染色體前病毒）子代+RNA DNA-DNARNA+RNA-RNA+mRNA DNA DNA-RNA+RNA直接作為+ DNA DNA-DNARNA+RNA-RNA+mRNA DNA DNA-RNA+RNA直接作為+ DNAl 細(xì)胞核內(nèi)大多數(shù)DNA病毒的核酸在細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制，蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成，最后在細(xì)胞核內(nèi)裝配。eg：腺病毒。 l 細(xì)胞質(zhì)中大多數(shù)RNA病毒核酸和蛋白質(zhì)的合成及裝配均在細(xì)胞質(zhì)中。eg：脊髓灰質(zhì)炎病毒。l 裂解性釋放l 出芽（有包膜病毒）（buding）仍在宿主細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)宿主細(xì)胞與其他正常細(xì)胞之間的接觸而擴(kuò)散（前病毒provirus）。裝配裝配DNA病毒病毒RNA病毒病毒核酸產(chǎn)生

22、：細(xì)胞核內(nèi)核酸產(chǎn)生：細(xì)胞核內(nèi)蛋白質(zhì)產(chǎn)生：細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)產(chǎn)生：細(xì)胞質(zhì)中裝配：核裝配：核中完成中完成核酸產(chǎn)生：細(xì)胞質(zhì)中核酸產(chǎn)生：細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)產(chǎn)生：細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)產(chǎn)生：細(xì)胞質(zhì)中裝配：細(xì)胞裝配：細(xì)胞質(zhì)中完成質(zhì)中完成釋放釋放裂解性釋放裂解性釋放出芽釋放出芽釋放細(xì)胞間接觸或融合細(xì)胞間接觸或融合病毒只能在活細(xì)胞內(nèi)增殖，故培養(yǎng)病毒必須提供活的細(xì)胞一、動(dòng)物接種 病毒接種敏感的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，eg：幼鼠、豚鼠、大鼠、兔、猴等。 病毒在雞胚上增殖的現(xiàn)象包括組織壞死、出現(xiàn)痘疤、血凝試驗(yàn)陽(yáng)性等l孵育715天受精卵l 注射器接種l 受精卵培養(yǎng)4872小時(shí)，使病毒增殖l 分離病毒l 獲得單個(gè)多分散的細(xì)胞機(jī)械法或胰蛋白酶消化，e

23、g：人成纖維細(xì)胞，新生瘤細(xì)胞，猴腎細(xì)胞等。 l 傳代細(xì)胞系能在體外持續(xù)培養(yǎng)增殖，貼壁型/懸浮型。l 病毒DNA編碼一種能抑制宿主細(xì)胞RNA和蛋白質(zhì)合成的蛋白質(zhì)，宿主細(xì)胞的大分子合成受到抑制，導(dǎo)致死亡l CPE現(xiàn)象為：變圓，壞死，溶解，脫落，凝集。細(xì)胞病變l 被感染的宿主細(xì)胞膜上表達(dá)病毒特異性的血凝素, eg：流感病毒l 為病毒的特異性抗原在宿主細(xì)胞上的表達(dá)l 導(dǎo)致感染細(xì)胞能吸附動(dòng)物紅細(xì)胞 紅細(xì)胞紅細(xì)胞與血凝Cells infected with adenovirusinclusions within the nuclei(a)：牛痘苗病毒感染后在細(xì)胞漿內(nèi)形成的嗜酸性包涵體（顧氏小體）；(b)：

24、呼腸病毒感染后在核周胞漿內(nèi)形成的嗜酸性包涵體；(c)：狂犬病毒感染后在細(xì)胞漿內(nèi)形成的嗜酸性包涵體（內(nèi)基小體）； (d)：?jiǎn)渭儼捳畈《靖腥竞笤诤藘?nèi)形成的嗜酸性包涵體； (e)：腺病毒感染后在核內(nèi)形成的嗜堿性包涵體；(f)：麻疹病毒在核內(nèi)和胞漿內(nèi)形成的嗜酸性包涵體 腫瘤病毒感染細(xì)胞后，一般不導(dǎo)致死亡，而是引起細(xì)胞性質(zhì)的變化，稱(chēng)為轉(zhuǎn)化(transformation)，并能將所獲新特性傳于后代。這種遺傳學(xué)的穩(wěn)定變化屬于惡性轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化細(xì)胞的關(guān)鍵特征是： 失去接觸抑制(正常細(xì)胞相接觸時(shí)即停止生長(zhǎng))； 高度密集生長(zhǎng)，即所謂“瘋長(zhǎng)”； 出現(xiàn)病毒特異性抗原；腫瘤抗原(tumor antigen，TA)和腫瘤特異

25、性移植抗原(tumor specific transplantation antigen，TSTA)； 轉(zhuǎn)化細(xì)胞移植易感動(dòng)物，引起腫瘤； 增加植物血凝素的凝集能力； 引起形態(tài)學(xué)變化。在轉(zhuǎn)化細(xì)胞中，病毒特異性核酸已整合到宿主細(xì)胞的基因組中去。DNA病毒的核酸可直接整合 l 有些病毒感染宿主細(xì)胞后，不一定會(huì)引起細(xì)胞病變，用顯微鏡觀察不到細(xì)胞有病毒感染的痕跡，但一種病毒感染宿主細(xì)胞后，可抑制另一種病毒的增殖，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為干擾現(xiàn)象（interference）。l 如鼻病毒感染的細(xì)胞可干擾副流感I型病毒的增殖，從而不會(huì)產(chǎn)生宿主細(xì)胞感染流感I型病毒后出現(xiàn)的紅細(xì)胞吸附現(xiàn)象。l 干擾現(xiàn)象沒(méi)有特異性，可以發(fā)生

26、在異種病毒之間，也可發(fā)生在同種異型病毒株之間，甚至同一種病毒的無(wú)毒株與有毒株之間、滅活病毒與活病毒之間也可發(fā)生干擾現(xiàn)象。可發(fā)生在動(dòng)物機(jī)體水平、組織培養(yǎng)細(xì)胞。l 不是說(shuō)任何病毒之間都有干擾現(xiàn)象，例如也有兩種病毒感染同一細(xì)胞后，病毒在其中的增殖情況宛如單純病毒感染時(shí)那樣良好(如牛痘苗病毒與皰疹病毒，麻疹病毒與脊灰病毒)。l 在病毒疫苗的制備和預(yù)防接種上有重要意義。如病毒的減毒活疫苗能阻止毒力較強(qiáng)病毒株的感染；機(jī)體被毒力較弱的呼吸道病毒感染后，可在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)另一些病毒不易感。l 1957年Isaacs和Lindenmann在研究病毒之間的干擾現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)的具有抗病毒活性的物質(zhì)。l IFN除不僅具有

27、抗病毒增殖活性外，還有抑制細(xì)胞分裂、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等多種生物學(xué)活性。l 干擾素是機(jī)體細(xì)胞受病毒感染或機(jī)體在其他IFN誘生劑作用下由細(xì)胞基因組控制產(chǎn)生的一類(lèi)蛋白質(zhì)，具有抗病毒增殖等多種生物學(xué)活性，其活性的發(fā)揮又受細(xì)胞另一基因組的調(diào)節(jié)和控制。l 干擾素是一種分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)，其本身并不能直接殺滅病毒，而是通過(guò)誘生其他效應(yīng)蛋白質(zhì)產(chǎn)生抗病毒活性，具有多方面生物學(xué)功能，且為廣譜抗病毒活性物質(zhì)。 l IFN-：由白細(xì)胞產(chǎn)生 l IFN-：由成纖維細(xì)胞產(chǎn)生 l IFN-：由活化的T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生干擾素是一組可溶性的糖蛋白分子，分子量約在1500025000之間，無(wú)抗原性的物質(zhì)。 l抗病毒范圍廣 l 抗病

28、毒作用有種屬特異性（同種細(xì)胞高于異種細(xì)胞，人，靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物產(chǎn)生的IFN才對(duì)人起作用） l 病毒的增殖有干擾作用 l 介質(zhì)對(duì)病毒的蛋白質(zhì)合成起作用 l 免疫調(diào)節(jié)和抗腫瘤作用l 宿主細(xì)胞基因組中存在著IFN基因，但受阻遏物和操縱子的控制，IFN基因處于被抑制的狀態(tài)，干擾素基因不能轉(zhuǎn)錄和翻譯成蛋白質(zhì)，從而不產(chǎn)生IFN。l 當(dāng)病毒感染(或在其他IFN誘生劑作用下)，IFN阻遏物失活，IFN基因去抑制而激活，通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了IFN蛋白（圖5-31）。l IFN作用同一細(xì)胞的另一組基因和(或)迅速釋放到細(xì)胞外作用于同種細(xì)胞膜上的IFN受體，細(xì)胞內(nèi)抗病毒蛋白(antiviral protein，AVP)基

29、因去抑制而激活，轉(zhuǎn)錄并翻譯產(chǎn)生幾種AVP，最終抑制病毒的增殖。1. 細(xì)胞；2. 抗病毒蛋白基因3. 細(xì)胞核；4. 干擾素基因；5. 干擾素；6. 細(xì)胞；7. 細(xì)胞核；8. 抗病毒蛋白基因9. 幾種抗病毒蛋白10.病毒顆粒；11. 幾種抗病毒蛋白12. 病毒基因組；13. 新病毒顆粒；14. 病毒增殖抑制2-5A合成酶dsRNA+ATPPPPA2-P5A2P5A活化內(nèi)切核酸酶F/L病毒mRNA降解蛋白激酶dsRNA+ATPeIF-2磷酸化而失活抑制起始復(fù)合物的形成活化的蛋白激酶IFN誘導(dǎo)合成抑制蛋白質(zhì)合成2-5A合成酶dsRNA+ATPPPPA2-P5A2P5A活化內(nèi)切核酸酶F/L病毒mRNA降

30、解2-5A合成酶dsRNA+ATPPPPA2-P5A2P5A活化內(nèi)切核酸酶F/L病毒mRNA降解蛋白激酶dsRNA+ATPeIF-2磷酸化而失活抑制起始復(fù)合物的形成活化的蛋白激酶蛋白激酶dsRNA+ATPeIF-2磷酸化而失活抑制起始復(fù)合物的形成活化的蛋白激酶IFN誘導(dǎo)合成抑制蛋白質(zhì)合成l poly I：C（多聚肌苷酸多聚胞苷酸） l 細(xì)胞內(nèi)繁殖的微生物l LPS，真菌多糖l 促有絲分裂劑（植物血凝素）l 細(xì)胞誘生l 基因工程l 抗病毒，抗腫瘤（1）溫度l 一般：60，30 min。 l 乙肝病毒：60，60 min。 l 病毒保存:-70 數(shù)月,-196數(shù)年。（2）UV形成胸腺嘧啶二聚體。（

31、3）X-ray蛋白質(zhì)和核酸中共價(jià)鍵斷裂。（4）pH 68 范圍內(nèi)穩(wěn)定。lKMnO4l次氯酸l碘酊l甲醇l乙醇l環(huán)氧乙醇等。1 抑制病毒穿入與脫殼的藥物 鹽酸金剛丸胺（抑制甲型流感病毒）2 抑制病毒核酸合成核苷類(lèi)藥物 ara-C，ara-A ，無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷（阿昔洛韋），DUFR，三氮唑核苷（病毒唑），ddC，ddI，AZT（疊氮胸苷）抑制HIV（雞尾酒療法的主要藥物）。3 中藥板藍(lán)根金剛烷胺甲基金剛烷胺甲胺5-碘-2-脫氧尿苷阿糖胞苷阿糖腺苷OOHHOHOHHHNNNCONH2三氮唑核苷HNNOOHOCH2HHHH HON3CH3疊氮胸苷甲吲噻腙無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷金剛烷胺甲基金剛烷胺甲胺5-碘-2-脫氧尿苷阿

32、糖胞苷阿糖腺苷OOHHOHOHHHNNNCONH2三氮唑核苷HNNOOHOCH2HHHH HON3CH3疊氮胸苷甲吲噻腙無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷噬菌體(phage,bacteriophage)定義：感染細(xì)菌、放線菌、真菌的病毒l對(duì)宿主細(xì)胞有高度特異性l多數(shù)分布在人和高等動(dòng)物的腸道排泄物或污染的水源和其它材料中l(wèi)大腸桿菌噬菌體(coliphages)、金黃色葡萄球菌噬菌體(staphylophages)、傷寒桿菌噬菌體(typhoidphages)l 蝌蚪形 l 微球形 l 絲狀Bacteriophage-2Bacteriophage-1噬菌體感染細(xì)菌Bacteriophage-3蝌蚪形噬菌體：l 頭部8010

33、0納米l 二十面體對(duì)稱(chēng)l 尾部100200納米。（1）蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：頭部（外殼）、尾部（2）核酸核酸（3.6103bp直到2.5105bp）l噬菌體核酸多數(shù)是雙鏈、線狀DNA(T1，T4，T7，噬菌體等)l雙鏈環(huán)狀DNA(PM2)l單鏈環(huán)狀DNA(X174，fd等)l雙鏈線狀RNA(Pseudomonas phaseolica，噬菌體6)l單鏈線狀RNA(Q，f2等)頭部 尾部尾領(lǐng)、尾髓、尾鞘、尾板、尾刺、尾絲 6類(lèi)噬菌體的特征與結(jié)構(gòu) 大腸桿菌T系噬菌體 （T1T7） T偶數(shù)噬菌體（T2，T4，T6）（T-evev Phage）l 大腸桿菌T4噬菌體是蝌蚪形的典型代表l 頭部為稍長(zhǎng)的二十面體對(duì)

34、稱(chēng)型，大小約為80 nm110 nm，內(nèi)部含有雙鏈、線狀DNA分子，分子量為1.12108 Da；l 尾部由尾領(lǐng)(collar)、尾鞘(sheath)、尾髓(tail core)、尾板(base plate)、尾刺(spike)和尾絲(tail fibers)組成l 長(zhǎng)短約為110 nm20 nm，尾絲可伸展，幅度可達(dá)140 nm。（1）噬菌體尾部（尾絲的尖端）與宿主細(xì)胞壁表面上的受體發(fā)生特異性結(jié)合，刺突、尾板固定于細(xì)胞表面。l脂多糖（LPS）T3、T4、T7l脂蛋白（T2、T6）lbacillus subtilisSP-50噬菌體的吸附位點(diǎn)是磷壁酸（2）吸附在細(xì)菌的鞭毛上（3）吸附在性菌毛上

35、（大腸桿菌絲狀噬菌體M13）l 蝌蚪形噬菌體的尾部吸附在細(xì)胞表面，通常將核酸注入細(xì)胞，蛋白質(zhì)留在細(xì)胞外。l 大腸桿菌T-系噬菌體能水解細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖，其作用相似于溶菌酶，使細(xì)胞壁產(chǎn)生小孔，可以導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)容物漏出。尾鞘收縮尾絲宿主細(xì)胞膜尾鞘收縮尾絲宿主細(xì)胞膜l 以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)菌（宿主）的RNA合成噬菌體mRNA。從而進(jìn)一步合成早期蛋白質(zhì)（次早期mRNA聚合酶，更改蛋白等）。 l 更改蛋白更改蛋白：其本身無(wú)RNA聚合酶功能，但可與細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)原有的RNA聚合酶結(jié)合以改變后者的性質(zhì)，使其改造成只能轉(zhuǎn)錄噬菌體的次早期基因。（2）次早期轉(zhuǎn)錄l利用噬菌體RNA聚合酶或更改蛋白（T4噬菌體

36、）合成噬菌體次早期mRNA。l以次早期mRNA為模板合成DNA合成酶，DNA分解酶，晚期mRNA聚合酶等。（3）晚期轉(zhuǎn)錄l合成晚期mRNAl噬菌體DNAl結(jié)構(gòu)蛋白，溶菌酶等親代dsDNA宿主RNA聚合酶早期轉(zhuǎn)錄早期mRNA早期翻譯早期蛋白更改后宿主RNA聚合酶次早期轉(zhuǎn)錄次早期mRNA次早期翻譯次早期蛋白晚期蛋白晚期翻譯晚期mRNA晚期轉(zhuǎn)錄再更改后宿主RNA聚合酶子代dsDNA復(fù)制裝配子代噬菌體釋放裂解胞外子代T4噬菌體親代dsDNA宿主RNA聚合酶早期轉(zhuǎn)錄早期mRNA早期翻譯早期蛋白更改后宿主RNA聚合酶次早期轉(zhuǎn)錄次早期mRNA次早期翻譯次早期蛋白晚期蛋白晚期翻譯晚期mRNA晚期轉(zhuǎn)錄再更改后宿

37、主RNA聚合酶子代dsDNA復(fù)制裝配子代噬菌體釋放裂解胞外子代T4噬菌體l DNA 分子的縮合，通過(guò)衣殼包裹DNA而形成頭部。 l 尾絲和尾部的其他部件獨(dú)立裝配完成 l 頭部與尾部相結(jié)合 l 最后裝上尾絲l 在固體培養(yǎng)基平板上，噬菌體裂解宿主菌而形成的空斑l不同噬菌體噬菌斑形態(tài)和大小各有不同l個(gè)噬菌斑就是一個(gè)噬菌體裂解細(xì)菌的結(jié)果，噬菌斑數(shù)目即為噬菌體的數(shù)目。l連續(xù)稀釋法在液體培養(yǎng)基中測(cè)定，以最大稀釋度還能溶解相應(yīng)細(xì)菌判為該噬菌體的效價(jià)，即噬斑形成單位(phqgeformingunit，PFU，PFUm1)，又稱(chēng)為效價(jià)或滴度（titer）。（1）噬菌體適當(dāng)稀釋?zhuān)?）地層平板（2%瓊脂培養(yǎng)基78ml）（3）上層平板l噬菌體稀釋液0.1mll對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期宿主菌懸液0.2mll0.8%瓊脂培養(yǎng)基（55），35ml（4）37，812h（5）觀察噬菌斑（1）對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期宿主細(xì)胞（2）取樣加入宿主細(xì)胞懸液，培養(yǎng)。（3）稀釋?zhuān)?）測(cè)PFU/ml（噬菌斑形成單位）可疑材料接