第二十五章病毒學概述

第二十五章病毒學概述第一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

電鏡觀察天花病毒病毒(virus)的發(fā)現(xiàn)Discoveryofvirus1892年發(fā)現(xiàn)第一個病毒即煙草花葉病毒1898年發(fā)現(xiàn)動物口蹄疫病毒1901年證實對人類有致病性的是黃熱病毒第二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一乙肝病毒腺病毒第三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一輪狀病毒狂犬病毒第四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一子彈狀的狂犬病毒第五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一天花病毒Ebola病毒HSV-2第六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一病毒與其他微生物的比較-----+干擾素敏感性+++++-抗生素敏感性有性或無性二分裂二分裂二分裂二分裂復制增殖方式+--++-在人工培養(yǎng)基上生長DNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA或RNA核酸類型+++-+-有無細胞壁真核細胞原核細胞原核細胞原核細胞原核細胞非細胞結構-+-+-+通過細菌濾器(0.45μm)真菌衣原體立克次體支原體細菌病毒特性第八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一病毒在微生物中占有十分重要的地位1.近75％的傳染病由病毒引起；2.

傳染性強，傳播迅速，流行廣泛，死亡率高；3.病毒與腫瘤及自身免疫性疾病的發(fā)生密切相關，有致畸作用；4.目前病毒感染的診療還相對滯后，部分病毒尚缺乏有效疫苗；5.不斷發(fā)現(xiàn)引起人類疾病的新病毒。第九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第一節(jié)病毒的分類第十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一一、分類原則：1、核酸類型和結構；2、病毒體的形狀和大??；3、病毒體的形態(tài)結構；4、對脂溶劑的敏感性。第十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、病毒的分類：1、DNA病毒類；2、RNA病毒類；3、DNA和RNA逆轉錄病毒類。第十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一三、其他：1、衛(wèi)星病毒(satellites):2、類病毒(viroids):3、朊粒(prion):第十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第二節(jié)病毒的大小與形態(tài)病毒體（virion)——完整的有傳染性的病毒顆粒，有典型的形態(tài)和傳染性。第十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一1、測量單位——納米（nm）3、觀察工具——電子顯微鏡2、大多數(shù)病毒的直徑小于150nm一、病毒的大小

葡萄球菌1000nm立克次體450nm衣原體390nm痘苗病毒300×250nm煙草花葉病病毒100nm流感病毒40nm乙腦病毒30nm脊髓灰質炎病毒70nm腺病毒65×95nm噬菌體第十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一多數(shù)病毒為球形或近似球形形態(tài)第十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第三節(jié)病毒的結構和化學組成第十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一衣殼（capsid）：由許多蛋白質殼粒組成，保護核酸，介導病毒感染細胞且有抗原性。一、病毒的結構核心（core）：核酸，構成病毒的基因組（genome）。殼粒(capsomere)：由少數(shù)幾種重復的多肽亞單位組成核衣殼第十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

衣殼是由許多在電鏡下可辨別的形態(tài)學亞單位——殼粒（capsomer）所組成，根據(jù)殼粒排列方式的不同可分為以下3種對稱類型：螺旋對稱型、20面體對稱型和復合對稱型。第二十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一包膜子粒、刺突包膜

包膜是病毒在釋放過程中穿過宿主細胞以出芽方式向細胞外釋放時獲得的。包膜表面常有不同形狀的突起，稱為包膜子?；虼掏唬╯pike）。有包膜的病毒又稱為包膜病毒。第二十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一病毒包膜（電鏡照片）第二十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一刺突結構示意圖（流感病毒血凝素糖蛋白三聚體）第二十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第二十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、病毒的化學組成與功能第二十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一1.病毒的核酸

化學成分為DNA或RNA，據(jù)此將病毒分DNA病毒和RNA病毒。病毒核酸具有多樣性，有線形或環(huán)形（閉環(huán)或缺口環(huán)），單鏈（RNA病毒，呼腸病毒和伯爾納病毒除外）或雙鏈(DNA病毒，微小病毒和環(huán)狀病毒除外)，單鏈RNA還有正負鏈之分，有的核酸分節(jié)段等。大小相差懸殊。攜帶病毒的全部遺傳信息，是病毒的基因組，主導病毒感染、增殖、遺傳和變異的物質基礎，決定病毒的一切特性。第二十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一2.病毒蛋白質：結構蛋白和非結構蛋白（一）結構蛋白：是組成病毒體的蛋白成分。

1、衣殼蛋白：

2、基質蛋白：

3、包膜蛋白：結構蛋白的功能：保護病毒核酸參與感染過程具有抗原性第二十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（二）非結構蛋白非結構蛋白可以存在于病毒體內(nèi)，也可存在于受感染的細胞內(nèi)。其作用是作為酶類，參與病毒的復制，如逆轉錄酶、蛋白水解酶、DNA多聚酶、胸腺嘧啶核苷激酶等。（三）脂類和糖類：存在于包膜中，一方面構成病毒的結構，另一方面可促進病毒的感染。第二十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第四節(jié)病毒的增殖第二十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第三十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

增殖方式——自我復制(selfreplication)

復制周期：1、吸附(absorption)2、穿入(penetration)3、脫殼(uncoating)4、生物合成(biosynthesis)5、裝配與釋放(assemblyandrelease)第三十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一吸附1、吸附(absorption)①病毒與細胞的靜電結合介導可逆的非特性吸附；②宿主細胞表面受體與病毒包膜或衣殼表面的配體結合，介導不可逆的特異性吸附；特點：高度特異性，決定病毒的宿主范圍和組織嗜性

第三十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一2、穿入penetration)

通過吞飲或融合方式穿入細胞膜。①吞飲(endocytosis)：細胞膜內(nèi)陷似吞噬泡，無包膜病毒②融合(fusion)：在融合蛋白的作用下，病毒包膜與細胞膜融合，而將核衣殼釋放至細胞質內(nèi)，有包膜病毒。第三十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一吸附胞飲方式穿入第三十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一吸附膜融合后穿入第三十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第三十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一3、脫殼(uncoating)：病毒核酸游離于宿主細胞內(nèi)。病毒核酸病毒核酸第三十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一4、生物合成(biosynthesis)：早期：基因組在細胞內(nèi)合成非結構蛋白（病毒復制酶及抑制細胞正常生物合成的抑制酶）。晚期：根據(jù)基因組的指令在細胞內(nèi)復制病毒核酸、合成結構蛋白和非結構蛋白隱蔽期第三十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

根據(jù)基因組轉錄mRNA及轉譯蛋白質的不同，生物合成可分六大類：DNA病毒雙鏈DNA病毒（多數(shù)）單鏈DNA病毒（很少）RNA病毒單正鏈RNA病毒單負鏈RNA病毒雙鏈RNA病毒逆轉錄病毒第三十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（1）DNA病毒（雙鏈）：細胞核內(nèi)合成DNA，細胞質內(nèi)合成病毒蛋白。早期：病毒DNA依賴DNA的RNA多聚酶早期mRNA轉譯早期蛋白DNA多聚酶脫氧胸腺嘧啶激酶調(diào)控病毒基因組轉錄的酶抑制宿主細胞生物合成的酶藥物作用的靶第四十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一晚期：解鏈正鏈DNA負鏈DNADNA多聚酶子代DNA轉錄晚期mRNA晚期蛋白病毒衣殼蛋白及其他結構蛋白第四十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一(2)單鏈DNA病毒親代ssDNAdsDNA子代ssDNAmRNA和蛋白質第四十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一(3)RNA病毒（單鏈）：多數(shù)在細胞質內(nèi)合成子代RNA及病毒蛋白。1）正單鏈RNA病毒（有mRNA功能）：正單鏈RNA復制子代RNA結構蛋白（衣殼蛋白等）非結構蛋白（依賴RNA的RNA多聚酶）

雙鏈RNA（復制中間型）藥物作用的靶第四十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一2）負單鏈RNA病毒（有依賴RNA的RNA多聚酶）：負單鏈RNA依賴RNA的RNA多聚酶正單鏈RNA（有mRNA功能）子代RNA

結構蛋白（衣殼蛋白等）雙鏈RNA（復制中間型）藥物作用的靶解鏈第四十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一※兩種RNA病毒的共同點：都可作為模板復制出子代RNA；具有復制中間型；不會出現(xiàn)RNA病毒的整合（逆轉錄病毒例外）第四十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一兩種RNA病毒的不同點正單鏈RNAV.

負單鏈RNAV.1.RNA具有mRNA的功能RNA不具有mRNA的功能2.病毒體不含RNA多聚酶病毒體含RNA多聚酶3.核酸具傳染性核酸不具傳染性第四十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一3）雙鏈RNA病毒dsRNAmRNA蛋白質(-)RNA(+)RNAdsRNA依賴RNA的RNA聚合酶解鏈第四十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（4）逆轉錄病毒（有逆轉錄酶，即依賴RNA的DNA多聚酶）：單鏈RNA逆轉錄酶RNADNA（復制中間型）進入細胞核雙鏈DNA整合（前病毒）子代病毒RNA病毒mRNA病毒蛋白質DNA腫瘤發(fā)生藥物作用的靶第四十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

逆轉錄病毒復制示意圖第四十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一5、組裝、成熟與釋放組裝細胞核內(nèi)（DNA-V）細胞質內(nèi)(RNA-V)核膜上胞質膜上釋放

裂解細胞釋放（無包膜病毒）出芽釋放（有包膜病毒）核酸濃聚殼粒聚集裝罐核酸第五十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一

裂解細胞后病毒釋放出來無胞膜病毒以裂解病毒方式釋放病毒第五十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一出芽釋放第五十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第五十三頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一病毒復制周期第五十四頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（二）異常增殖（1）頓挫感染(abortiveinfection)——病毒進入宿主細胞后，由于細胞缺乏病毒復制所需的酶或能量等必要條件，使病毒在其中不能合成自身成分，或雖合成病毒核酸及蛋白質，卻不能組裝成完整的病毒體，是為頓挫感染。容納細胞和非容納細胞異常增殖：第五十五頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一（2）缺陷病毒（defectivevirus）——因病毒基因組不完整或因某一基因位點改變，不能進行正常增殖，復制不出完整的有感染性病毒顆粒的病毒?？稍谳o助病毒的幫助下完成正常的增殖。如腺病毒伴隨病毒（3）偽病毒病毒包裝時，衣殼里包裝的是宿主細胞的部分核酸第五十六頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第五節(jié)病毒的遺傳變異第五十七頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一如：條件致死性突變株：溫度敏感突變株（ts）缺陷干擾突變株（DIM）宿主范圍變異株耐藥變異株等（一）基因突變由基因突變產(chǎn)生的病毒表型性狀改變的毒株稱為突變株（mutant).第五十八頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一二、基因重組與重配generecombinationandreassortment

當兩個有親緣關系而性狀不同的病毒同時感染同一細胞時，可以出現(xiàn)基因互換并產(chǎn)生兼有兩個親代特性的子代，稱為重組（recombination）l已滅活的病毒在基因重組成為具有感染性的病毒。l交叉復活：滅活病毒+活病毒活病毒l多重復活：滅活病毒+滅活病毒活病毒第五十九頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一第六十頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一基因組分節(jié)段的病毒的重配+分節(jié)段基因組病毒的基因重組(交換基因節(jié)段）稱重配(reassortment)。發(fā)生幾率較高。第六十一頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一四、病毒基因產(chǎn)物的相互作用Interactionbetweenviralgeneproducts

二種或二種以上的病毒感染同一宿主細胞后，它們之間可發(fā)生基因產(chǎn)物的相互作用。三、基因整合第六十二頁，共六十八頁，編輯于2023年，星期一1．互補作用（complementation）和加強作用：二種病毒感染同一宿主細胞后，其中一種病毒的基因產(chǎn)物（