現(xiàn)代微生物遺傳學(xué)

現(xiàn)代微生物遺傳學(xué)河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物教研室流感病毒人類流感病毒豬流感病毒馬流感病毒禽流感病毒人流感病毒病毒分類：1933年由英國人威爾遜·史密斯（WilsonSmith）發(fā)現(xiàn)的，他稱為H1N1

組：GroupV((-)ssRNA)

科：正黏液病毒科（Orthomyxoviridae）屬：流感病毒(Influenzavirus)甲型、乙型、丙型人流感病毒按抗原分三類甲型流感病毒（InfluenzaAvirus），又稱A型流感病毒

乙型流感病毒（InfluenzaBvirus），又稱B型流感病毒

丙型流感病毒（InfluenzaCvirus），又稱C型流感病毒

按亞型分：抗原世界衛(wèi)生組織1980年通過的流感病毒毒株命名法修正案流感毒株的命名包含6個要素：型別/宿主/分離地區(qū)/毒株序號/分離年份(HnNn)，H：血凝素，N神經(jīng)氨酸酶

對于人類流感病毒，省略宿主信息，對于乙型和丙型流感病毒省略亞型信息形態(tài)結(jié)構(gòu)：分段基因組（segmentedgenome）基因組分成多個片段，并包在一個毒粒中。多組分基因組（multipartitegenome）含2個或2個以上核酸分子，分別包在不同毒粒中。如CMV（3組分）病毒的核心包含遺傳物質(zhì)以及復(fù)制這些信息必須的酶。流感病毒的遺傳物質(zhì)是單股負(fù)鏈RNA，簡寫為ss-RNA，ss-RNA與核蛋白(NP)向結(jié)合，纏繞成核糖核蛋白體(RNP)，以密度極高的形式存在。除了核糖核蛋白體，還有負(fù)責(zé)RNA轉(zhuǎn)錄的RNA多聚酶。甲型和乙型流感病毒的RNA由8個節(jié)段組成，丙型流感病毒則比他們少一個節(jié)段，第1、2、3個節(jié)段編碼的是RNA多聚集酶，第4個節(jié)段負(fù)責(zé)編碼血凝素；第5個節(jié)段負(fù)責(zé)編碼核蛋白，第6個節(jié)段編碼的是神經(jīng)氨酸酶；第7個節(jié)段編碼基質(zhì)蛋白，第8個節(jié)段編碼的是一種能起到拼接RNA功能的非結(jié)構(gòu)蛋白。丙型流感病毒缺少得是第六個節(jié)段，其第四節(jié)段編碼的血凝素可以同時行使神經(jīng)氨酸酶的功能。血凝素(HA)呈柱狀，能與人、鳥、豬豚鼠等動物紅細(xì)胞表面的受體相結(jié)合引起凝血，故而被稱作血凝素。血凝素蛋白水解后分為輕鏈和重鏈兩部分，后者可以與宿主細(xì)胞膜上的唾液酸受體相結(jié)合，前者則可以協(xié)助病毒包膜與宿主細(xì)胞膜相互融合。血凝素在病毒導(dǎo)入宿主細(xì)胞的過程中扮演了重要角色。血凝素具有免疫原性，抗血凝素抗體可以中和流感病毒。

。

神經(jīng)氨酸酶(NA)是一個呈蘑菇狀的四聚體糖蛋白，具有水解唾液酸的活性，當(dāng)成熟的流感病毒經(jīng)出芽的方式脫離宿主細(xì)胞之后，病毒表面的血凝素會經(jīng)由唾液酸與宿主細(xì)胞膜保持聯(lián)系，需要由神經(jīng)氨酸酶將唾液酸水解，切斷病毒與宿主細(xì)胞的最后聯(lián)系。因此神經(jīng)氨酸酶也成為流感治療藥物的一個作用靶點(diǎn)，針對此酶設(shè)計的奧司他韋是最著名的抗流感藥物之一。甲型流感病毒是變異最為頻繁的一個類型，每隔十幾年就會發(fā)生一個抗原性大變異，產(chǎn)生一個新的毒株，這種變化稱作抗原轉(zhuǎn)變亦稱抗原的質(zhì)變；在甲型流感亞型內(nèi)還會發(fā)生抗原的小變異，其表現(xiàn)形式主要是抗原氨基酸序列的點(diǎn)突變，稱作抗原漂移亦稱抗原的量變?？乖D(zhuǎn)變可能是血凝素抗原和神經(jīng)氨酸酶抗原同時轉(zhuǎn)變，稱作大族變異；也可能僅是血凝素抗原變異，而神經(jīng)氨酸酶抗原則不發(fā)生變化或僅發(fā)生小變異，稱作亞型變異。目前分為15個H，9個N，1983后沒有發(fā)現(xiàn)新本次疫情患者感染的是一種H1N1亞型豬流感病毒新毒株，它包含人流感病毒、北美禽流感病毒和北美、歐洲、亞洲三類豬流感病毒的基因片段。這種病毒已被證實經(jīng)由人際傳播

。豬流感病毒至少有四種血清型，這些血清型的病毒都可引起各自的免疫反應(yīng)，但互相之間不存在交叉免疫性。

一、基因結(jié)構(gòu)和基因概念的發(fā)展1.基因結(jié)構(gòu)基因（gene）：一段具有特定功能和結(jié)構(gòu)的連續(xù)的DNA片段，是編碼蛋白質(zhì)或RNA分子遺傳信息的基本遺傳單位。完整基因包含：編碼區(qū)（TR）

5’非編碼區(qū)（5’-UTR）

3’非編碼區(qū)（3’-UTR）內(nèi)含子（Intron）（1）原核基因結(jié)構(gòu)-35TTGAC-10TATAAT結(jié)構(gòu)基因5’3’啟動子終止子依賴ρ因子不依賴ρ因子RNA聚合酶結(jié)合區(qū)σ因子核心酶（2）真核基因結(jié)構(gòu)-80CAAT-35TATA外顯子5’3’啟動子promoter終止子RNA聚合酶結(jié)合區(qū)內(nèi)含子增強(qiáng)子增強(qiáng)子poly（A）一、基因結(jié)構(gòu)和基因概念的發(fā)展2.基因的新概念

重疊基因：指一個基因的核苷酸與另一個基因的核苷酸之間存在一定程度的重疊現(xiàn)象。2.基因的新概念斷裂基因（splitgene）：指基因的編碼序列在DNA分子上是不連續(xù)的，被不編碼的序列所隔開。2.基因的新概念假基因（pseudogene）：與功能性基因密切相關(guān)的DNA序列，但由于缺失、插入和無義突變失去閱讀框架而不能編碼蛋白質(zhì)。2.基因的新概念移動基因（movablegene）：即轉(zhuǎn)座因子，它可以從染色體DNA上的一個位置移到另一個位置，也稱跳躍基因（jumpinggene）?；蚪M（genome）：指單倍體細(xì)胞中所含的全套遺傳物質(zhì)?；蚪M學(xué)（genomics）：研究生物體基因和基因組的結(jié)構(gòu)組成、不穩(wěn)定性及功能的一門學(xué)科?；蚪M學(xué)又分多種：二、基因組學(xué)結(jié)構(gòu)基因組學(xué)（structralgenomics）：研究基因組結(jié)構(gòu)、序列特征、基因組作圖、基因定位。功能基因組學(xué)（functionalgenomics）：研究基因組中序列的功能、表達(dá)調(diào)控、基因與環(huán)境的關(guān)系。宏基因組學(xué)(metagenomics)：就是一種以環(huán)境樣品中的微生物群體基因組為研究對象,以功能基因篩選和測序分析為研究手段,以微生物多樣性、種群結(jié)