病毒的增殖詳解

病毒的增殖目前一頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)§2病毒的增殖過(guò)程

動(dòng)物病毒的增殖過(guò)程大致分為5個(gè)主要階段:

吸附侵入脫殼病毒成分的合成裝配與釋放目前二頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)一、吸附

病毒與細(xì)胞表面特異性受體發(fā)生碰撞，病毒附著于細(xì)胞受體而引起的病毒感染的第一階段。目前三頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)病毒吸附分兩步進(jìn)行：可逆吸附：病毒與細(xì)胞以靜電引力相結(jié)合，是一種非特異性的吸附。與細(xì)胞和病毒的濃度成正比；也與溶液中的Ca2+、Mg2+、和Na+等離子有關(guān)（促進(jìn)或抑制作用）；單純的稀釋或沖洗以及應(yīng)用抗病毒血清或高濃度的鹽類(lèi)和一定的pH環(huán)境都可使病毒重新解脫。解脫的病毒具備感染性。

目前四頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)不可逆吸附：病毒蛋白（吸附蛋白）與細(xì)胞膜表面特定蛋白（細(xì)胞受體）的特異性結(jié)合。

并非所有的病毒都有這2個(gè)階段。

通過(guò)外力作用使病毒解吸，病毒不再具備感染性。細(xì)胞表面的特定受體決定了細(xì)胞對(duì)病毒的易感性不同病毒完成吸附所需時(shí)間不一樣，但大多數(shù)病毒可以在1h之內(nèi)完成吸附過(guò)程目前五頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)二、侵入病毒不可逆地吸附于細(xì)胞受體后，病毒以核酸或核衣殼或病毒顆粒等形式進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程。

目前六頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)（一）噬菌體1．無(wú)囊膜噬菌體利用尾部的溶菌酶部分破壞細(xì)菌細(xì)胞壁，尾管刺入細(xì)胞，將病毒核酸注入細(xì)胞，衣殼留在細(xì)胞外2．有囊膜的噬菌體機(jī)理仍不清楚目前七頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)目前八頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)（二）植物病毒其侵入細(xì)胞的方式主要有三種：1．由攜帶有病毒的介體（主要是具有吸口器的昆蟲(chóng)）在植物上取食，或以其它方式將病毒帶入細(xì)胞；2．通過(guò)自然或人為的原因造成的植物細(xì)胞壁上的傷口進(jìn)入細(xì)胞：大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室采用的感染方式。3．通過(guò)植物細(xì)胞與外界環(huán)境溝通的胞外連絲和溝通兩個(gè)相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體的胞間連絲進(jìn)入細(xì)胞目前九頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)（三）動(dòng)物病毒1、細(xì)胞吞飲病毒：e.g多瘤病毒2、病毒直接轉(zhuǎn)入胞漿（跨膜移位）：

e.g.小RNA病毒3、病毒囊膜同細(xì)胞膜融合：由病毒的具有細(xì)胞融合活性的包膜糖蛋白介導(dǎo)

e.g.副粘病毒的F糖蛋白，單純皰疹病毒的gB糖蛋白，流感病毒。

目前十頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)三、脫殼

脫殼是病毒侵入細(xì)胞后，病毒的包膜或殼體去除而病毒核酸釋放出來(lái)的過(guò)程，包括脫囊膜和脫衣殼兩個(gè)過(guò)程。噬菌體的脫殼與侵入一起發(fā)生；植物病毒脫殼方式了解較少；動(dòng)物病毒由于不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和不同的侵入方式，脫殼過(guò)程較為復(fù)雜：目前十一頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)1、呼腸孤病毒，并不發(fā)生完全的脫殼，以?xún)?nèi)吞方式進(jìn)入細(xì)胞后，吞噬泡與溶酶體結(jié)合形成次級(jí)溶酶體，病毒外殼中近50%的殼體被溶酶體中的蛋白酶水解，余下的殼體與病毒核心形成亞病毒顆粒，病毒的基因組的轉(zhuǎn)錄均在亞病毒顆粒內(nèi)進(jìn)行。目前十二頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)2、有些在細(xì)胞核內(nèi)增殖的DNA病毒，如乳多空病毒、腺病毒和皰疹病毒，其核衣殼在未被完全脫殼的情況下就進(jìn)入細(xì)胞核3、口蹄疫病毒可能就在細(xì)胞膜上脫掉衣殼，病毒核酸直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

目前十三頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)4、痘病毒：較為特殊

外層囊膜在胞膜或吞飲泡膜上被融合,病毒核心進(jìn)入胞漿內(nèi)，核心借助自身衣殼上的依賴(lài)DNA的RNA聚合酶合成mRNA，進(jìn)一步譯制出一些早期蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)中有脫殼酶，該酶反過(guò)來(lái)幫助病毒核心進(jìn)一步脫殼。目前十四頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)四、病毒大分子的合成隱蔽期（晦暗期）：從侵入細(xì)胞的病毒粒子消失開(kāi)始，到新的病毒粒子出現(xiàn)為止的一段時(shí)間。痘病毒10h，脊髓灰質(zhì)炎病毒2~4h目前十五頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)病毒核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成可以分成幾個(gè)連續(xù)階段：1.mRNA的早期轉(zhuǎn)錄2.mRNA的早期翻譯——早期蛋白質(zhì)包括：1）酶：在病毒的核酸復(fù)制、晚期轉(zhuǎn)錄和晚期翻譯中發(fā)揮作用2）其它蛋白質(zhì)（功能蛋白質(zhì)）：參與改變或抑制宿主細(xì)胞大分子合成（影響細(xì)胞正常生物合成）。目前十六頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)3．病毒核酸的復(fù)制病毒核酸及其轉(zhuǎn)錄和復(fù)制分為6個(gè)基本類(lèi)型目前十七頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)第一類(lèi)病毒的核酸復(fù)制1）雙鏈DNA病毒：呈半保留型復(fù)制（PRV）目前十八頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)第二類(lèi)病毒的核酸復(fù)制+2）單鏈DNA病毒（PPV）目前十九頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)第三類(lèi)病毒的核酸復(fù)制3）雙鏈RNA病毒（IBDV）保留型復(fù)制：指母代雙鏈在復(fù)制子鏈過(guò)程中，一方面產(chǎn)生子鏈，一方面母鏈又重新結(jié)合，結(jié)果在產(chǎn)生的兩個(gè)子代中，一個(gè)仍是母代原來(lái)的雙鏈。目前二十頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)第四類(lèi)病毒的核酸復(fù)制4）單股正鏈RNA病毒（FMDV）目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)第五類(lèi)病毒的核酸復(fù)制5）單股負(fù)鏈RNA病毒（NDV）

目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)第六類(lèi)病毒的核酸復(fù)制6）反轉(zhuǎn)錄病毒（HIV）目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)4．mRNA的再度轉(zhuǎn)錄（晚期轉(zhuǎn)錄）在新合成的RNA聚合酶的作用下，由母代病毒和子代病毒的DNA進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄出第二批mRNA。某些RNA病毒則仍由RNA直接轉(zhuǎn)錄5．mRNA的再度譯制（晚期翻譯）晚期蛋白，包括病毒衣殼蛋白以及病毒編碼的其它蛋白。目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)五、裝配和釋放1．裝配：新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染細(xì)胞內(nèi)組裝成完整的病毒顆粒的過(guò)程。無(wú)囊膜病毒殼體與核酸結(jié)合形成的核衣殼即為成熟的病毒；囊膜病毒需要在核衣殼外加上包膜。病毒的裝配效率很低，往往只有不到50%的子代病毒成份能組裝成完整的病毒粒子。目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)裝配的機(jī)制：a.自我組裝（大多數(shù)病毒）：b.指導(dǎo)裝配：需要病毒基因組編碼的非結(jié)構(gòu)蛋白（形態(tài)發(fā)生因子）的腳手架作用或蛋白質(zhì)水解的切割作用。目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)2．釋放

新形成的子代病毒粒子由細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外的過(guò)程。1）細(xì)胞自身的溶解將病毒釋放出來(lái)2）不發(fā)生明顯細(xì)胞病變的病毒的釋放方式，目前還不十分清楚。目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)3）小RNA病毒合成速度極快，病毒粒子在胞漿內(nèi)大量積聚，在細(xì)胞死亡之前，就可脹破細(xì)胞、釋放病毒。4）有囊膜病毒的釋放過(guò)程也就是病毒衣殼獲得囊膜的過(guò)程。5）皰疹病毒很少釋出于細(xì)胞外，而是通過(guò)細(xì)胞間橋或融合細(xì)胞而傳播。目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)小結(jié)：不同病毒生物合成和裝配的場(chǎng)所不同

1．大多數(shù)DNA病毒：皰疹病毒、腺病毒、乳多空病毒在胞核內(nèi)合成DNA，裝配過(guò)程亦在胞核中進(jìn)行。2．DNA病毒中的痘病毒和虹彩病毒在胞漿內(nèi)合成病毒DNA，其裝配也在胞漿內(nèi)完成。3．RNA病毒均在胞漿內(nèi)增殖。目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)§3病毒的非增殖性感染和缺損病毒

一．定義非增殖性感染：指病毒在感染細(xì)胞內(nèi)合成了某些甚至全部的病毒成分，但不能裝配成完整的具有感染性的子代病毒粒子的現(xiàn)象，稱(chēng)為非增殖性感染（non-productiveinfection)或流產(chǎn)感染(abortiveinfection)

目前三十頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)缺損病毒：在感染細(xì)胞內(nèi)不能形成成熟病毒粒子的病毒。缺損病毒往往由于病毒基因組中一個(gè)或一個(gè)以上在病毒復(fù)制過(guò)程中較為重要的基因喪失了功能，導(dǎo)致病毒復(fù)制不能進(jìn)行。目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)二．缺損病毒分類(lèi)

1．依賴(lài)輔助病毒的缺損病毒1）干擾缺損（defectiveinterfering,DI）病毒：在病毒感染時(shí)產(chǎn)生的一類(lèi)亞基因組缺失突變體。它們因失去了其親代病毒基因組中的復(fù)制必需片段，所以不能單獨(dú)進(jìn)行復(fù)制，而必需在其同型的完全病毒（標(biāo)準(zhǔn)病毒）的輔助下，由完全病毒提供DI顆粒已喪失的、但又為復(fù)制所必需的基因功能才能復(fù)制。

目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)

標(biāo)準(zhǔn)病毒（standardvirus,SV）：與DI顆粒相關(guān)的完全病毒。2）衛(wèi)星病毒：存在于自然界中的一種絕對(duì)的缺損病毒，基因組與輔助病毒的DNA或RNA沒(méi)有任何的同源性。

e.g.細(xì)小病毒科中的腺聯(lián)病毒只能在有腺病毒或皰疹病毒感染的細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)2．偽裝性缺損病毒：指具有病毒衣殼及完整外表，但衣殼內(nèi)的病毒核酸被細(xì)胞源性的核酸完全所取代的缺損病毒。主要見(jiàn)于多瘤病毒和噬菌體。3．條件性缺損病毒：在一定條件下能增殖，但在其它條件下發(fā)生流產(chǎn)感染。如：溫度敏感突變株，宿主易感突變株目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)三、組織細(xì)胞培養(yǎng)（一）細(xì)胞原代細(xì)胞：應(yīng)用胰酶等分散劑將動(dòng)物組織消化成單個(gè)細(xì)胞懸液，適當(dāng)洗滌以后，加入營(yíng)養(yǎng)液，通常即可使其貼附于玻璃瓶壁上，并生長(zhǎng)增殖。繼代細(xì)胞：將原代細(xì)胞從玻璃瓶壁上消化下來(lái)再作培養(yǎng)。目前三十五頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)傳代細(xì)胞：由于遺傳突變或者在理化學(xué)物質(zhì)和致瘤病毒的作用下，組織培養(yǎng)細(xì)胞中有時(shí)出現(xiàn)惡性變細(xì)胞，也就是癌變細(xì)胞，這種病變細(xì)胞具有很高的增殖勢(shì)能，而且?guī)缀蹩梢詿o(wú)限地傳代。優(yōu)點(diǎn)：1)可以無(wú)限的傳代。2)很多細(xì)胞系對(duì)病毒很敏感。3)某些傳代細(xì)胞系能在懸浮培養(yǎng)條件下培養(yǎng)，適合病毒抗原的大量生產(chǎn)。4)生長(zhǎng)旺盛，繁殖快速，對(duì)營(yíng)養(yǎng)條件不苛刻。缺點(diǎn)：在傳代過(guò)程中遭到支原體和病毒的污染。目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)(二)細(xì)胞分散劑胰酶使精氨酸或賴(lài)氨酸的羧基和其他氨基酸的氨基之間的多肽鏈發(fā)生水解，導(dǎo)致細(xì)胞間質(zhì)水解而使細(xì)胞或組織塊消化為分散的單個(gè)細(xì)胞。乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）

與鈣、鎂離子結(jié)合灰色鏈絲菌酶目前三十七頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)（三）細(xì)胞的保存１．細(xì)胞培養(yǎng)物的常溫短期保存1）實(shí)驗(yàn)室中細(xì)胞短期保存將已長(zhǎng)成單層的細(xì)胞換液后置室溫或20-22℃下避光保存，可達(dá)15天以上。將細(xì)胞培養(yǎng)溫度由37℃降至32℃甚至30℃，可隔15-30天傳代一次。目前三十八頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)2）長(zhǎng)途運(yùn)送細(xì)胞培養(yǎng)物的保存取剛剛長(zhǎng)成單層的細(xì)胞培養(yǎng)物，棄去營(yíng)養(yǎng)液，加入維持液至滿(mǎn)瓶，勿使培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)存留空氣，隨后用橡皮塞緊塞瓶口，并作適當(dāng)?shù)陌＿\(yùn)輸途中的溫度應(yīng)保持在15-25℃左右，到達(dá)目的地后，置37℃培養(yǎng)1天，再行傳代。目前三十九頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)２.細(xì)胞培養(yǎng)物的長(zhǎng)期保存將剛長(zhǎng)滿(mǎn)單層的細(xì)胞，按細(xì)胞傳代方法消化吹散后，裝入離心管中，3000r/min5-10min，用適量的含有20%犢牛血清、10%二甲亞砜（DMSO）的DMEM懸浮，分裝于細(xì)胞凍存管中，置4℃2h，-20℃2h，-70℃過(guò)夜，然后置于液氮中長(zhǎng)期保存?；蛟谝旱?dú)庀嘀羞^(guò)夜，然后置于液氮中長(zhǎng)期保存?；蛑糜谝旱?dú)庀嘀?，?min1cm的速度逐漸往下降直至液氮中長(zhǎng)期保存。目前四十頁(yè)\總數(shù)四十二頁(yè)\編于三點(diǎn)（四）細(xì)胞的復(fù)蘇將凍存于液氮中的細(xì)胞取出，迅速置于42℃~50℃水浴