獸醫(yī)微生物學(xué) 第二十二章 病毒的復(fù)制

第二十二章

病毒的復(fù)制病毒不能經(jīng)分裂繁殖，而是由其核酸通過(guò)在宿主細(xì)胞內(nèi)的復(fù)雜生物合成，獲得大量組分，進(jìn)行裝配而增殖。因此了解病毒如何進(jìn)入細(xì)胞而后繁殖的知識(shí)是很有意義的。2復(fù)制病毒增殖只在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，是以病毒基因?yàn)槟０澹诿傅淖饔孟拢謩e合成其基因及蛋白質(zhì)，再組裝成完整的病毒顆粒，這種方式稱為復(fù)制（replication）。3感染比感染比（multiplicityofinfection，MOI）是指在一個(gè)系統(tǒng)中感染病毒的細(xì)胞數(shù)與細(xì)胞總數(shù)之比。在人工培養(yǎng)的細(xì)胞中，如果接種高M(jìn)OI的病毒，使所有細(xì)胞幾乎同時(shí)受到病毒感染，則該培養(yǎng)系統(tǒng)中的單個(gè)細(xì)胞就可代表病毒在所有細(xì)胞中的生長(zhǎng)情況。應(yīng)用這種方法可以得到病毒的一步生長(zhǎng)曲線（one-stepgrowthcurve）。45隱蔽期在病毒感染細(xì)胞之后的一個(gè)短時(shí)間內(nèi)，病毒完全消失，甚至在細(xì)胞內(nèi)也找不到傳染性的病毒顆粒，直至感染數(shù)小時(shí)后子代病毒出現(xiàn)為止，這一階段稱為隱蔽期（elipseperiod），一般持續(xù)2－12h。6所有動(dòng)物病毒的一個(gè)完整復(fù)制周期應(yīng)包括如下過(guò)程：1、病毒吸附到易感細(xì)胞表面2、穿入細(xì)胞內(nèi)3、脫去衣殼、暴露核酸4、生物合成5、組裝6、成熟釋放1、吸附2、穿入3、脫殼4、生物合成5、組裝6、釋放78BindingFusionReversetranscriptionNuclearlocalizationUncoatingIntegrationTranscriptionSplicingRNAexportGenomicRNAmRNATranslationModificationBuddingAssemblyMaturationEndocytosisLysosome9本章講述：第一節(jié)病毒的吸附、穿入與脫殼第二節(jié)病毒的生物合成第三節(jié)病毒的裝配與釋放10第一節(jié)病毒的吸附、穿入與脫殼一、吸附（adsorption)吸附易感細(xì)胞是病毒復(fù)制的第一步。1、靜電吸附；非特異、可逆。2、特異性受體吸附：特異、不可逆。11吸附過(guò)程：包含靜電吸附及特異性受體吸附兩階段。一、靜電吸附：細(xì)胞及病毒顆粒表面都帶負(fù)電荷，Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子能降低負(fù)電荷，促進(jìn)靜電吸附。靜電吸附是可逆的，非特異的。二、特異性受體吸附：對(duì)病毒感染細(xì)胞至關(guān)重要。病毒表面的分子與敏感細(xì)胞表面的受體特異性結(jié)合。特異性受體吸附是不可逆的。12吸附13病毒受體（virusreceptor）簡(jiǎn)單的講，病毒受體就是位于細(xì)胞表面參與病毒識(shí)別和結(jié)合等過(guò)程，并促進(jìn)病毒感染的特殊結(jié)構(gòu)，多為糖蛋白分子。14吸附融合內(nèi)吞溶酶體

二、穿入(penetration)與脫殼(uncoating)1、吞飲作用：

病毒從細(xì)胞膜轉(zhuǎn)入細(xì)胞漿，與溶酶體結(jié)合形成吞飲泡，核衣殼最終從吞飲泡中釋放。2、跨膜轉(zhuǎn)位：病毒與受體結(jié)合后直接穿入細(xì)胞膜，而不形成吞飲泡。3、融合：有囊膜的病毒在吸附后，囊膜與細(xì)胞膜融合，使核衣殼進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。15穿入（有囊膜病毒）herpesviruses,paramyxoviruses,HIV16穿入（有囊膜病毒）17穿入（有囊膜病毒）18H+穿入（有囊膜病毒）19穿入（有囊膜病毒）20穿入（無(wú)囊膜病毒）直接通過(guò)胞漿膜21穿入（無(wú)囊膜病毒）直接通過(guò)胞漿膜22H+23吸附融合內(nèi)吞溶酶體多數(shù)病毒的脫殼是與穿入同時(shí)進(jìn)行的。不同病毒的脫殼又各有特色例如：痘病毒的脫殼分為兩個(gè)階段進(jìn)行；呼腸孤病毒只脫去外層衣殼，內(nèi)層衣殼不脫去，形成亞病毒顆粒；小RNA病毒在吸附的同時(shí)，就發(fā)生衣殼蛋白消失，即吸附的同時(shí)就發(fā)生了脫殼。24第二節(jié)病毒的生物合成實(shí)驗(yàn)觀察證明：吸附于細(xì)胞的病毒通常迅速消失，不能或極少發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)（上）的病毒粒子。這表明，吸附的病毒很快入侵入細(xì)胞，并迅速裂解，從侵入的病毒消失到新的子代病毒出現(xiàn)的這一段時(shí)間稱為“隱蔽期”（晦暗期）。隱蔽期25隱蔽期是病毒增殖過(guò)程中最主要的階段—生物合成。此時(shí)，病毒的遺傳信息向細(xì)胞傳達(dá)，細(xì)胞在病毒遺傳信息的控制下合成病毒的各種組分及所需的酶類（包括病毒轉(zhuǎn)錄或復(fù)制時(shí)所需的聚合酶），最后新合成的病毒成分裝配成完整的病毒子。隱蔽期26病毒核酸和蛋白質(zhì)復(fù)制的幾個(gè)階段：這只是人為的劃分，他們是連續(xù)的。1、mRNA的轉(zhuǎn)錄2、翻譯早期蛋白3、病毒核酸的復(fù)制4、mRNA的再度轉(zhuǎn)錄5、翻譯晚期蛋白合成DNA或RNA聚合酶和一些早期蛋白合成晚期蛋白，包括：結(jié)構(gòu)蛋白和一些調(diào)控蛋白病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制方式，目前歸納為7個(gè)基本類型27大多數(shù)病毒蛋白需要各種翻譯后加工，如磷酸化（以便于核酸結(jié)合）、脂肪酸?；ㄒ员隳さ牟迦耄⑻腔?、十四烷基化或蛋白質(zhì)裂解等。28BindingFusionReversetranscriptionNuclearlocalizationUncoatingIntegrationTranscriptionSplicingRNAexportGenomicRNAmRNATranslationModificationBuddingAssemblyMaturationEndocytosisLysosome29第三節(jié)病毒的裝配與釋放新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染的細(xì)胞內(nèi)逐步成熟。所謂成熟是指：核酸進(jìn)一步被修飾，病毒蛋白亞單位以最佳物理方式形成衣殼。病毒核酸進(jìn)入衣殼形成病毒子，這就是裝配。30病毒粒子是如何從細(xì)胞中釋放的？1、無(wú)囊膜的病毒多以細(xì)胞裂解方式釋放。Lysis2、有囊膜的病毒多以出芽或胞吐方式釋放。

BuddingExocytosis

有囊膜病毒的釋放過(guò)程也是病毒獲得囊膜的過(guò)程。311）在胞漿內(nèi)復(fù)制和裝配的病毒在胞漿膜上出芽，獲得囊膜；如：痘、副粘、披膜、反轉(zhuǎn)錄病毒等32在核膜上出芽，獲得囊膜以儲(chǔ)泡形式釋放如：皰疹病毒等2）在胞核內(nèi)復(fù)制和裝配的病毒333）還有一些病毒是在高爾基體或粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽時(shí)，獲得囊膜，