病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座

病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第1頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第2頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第3頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第4頁I.病毒病毒發(fā)覺：1892年俄國植物病理學(xué)家D.Ivanovsky研究了煙草花葉病病原,

認(rèn)為它是一個(gè)能經(jīng)過細(xì)菌濾器“細(xì)菌毒素”或極小“細(xì)菌”。1898年荷蘭學(xué)者M(jìn).W.Berijerinck獨(dú)立進(jìn)行了煙草花葉病病原體研究,首次提出其病原是一個(gè)“傳染性活性液體”或稱“病毒”。從此,許多學(xué)者陸續(xù)發(fā)覺了各種植物病毒、動(dòng)物病毒和細(xì)菌病毒——噬菌體。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第5頁病毒定義病毒定義：伴隨對(duì)病毒研究不停深入，原先對(duì)病毒定義不停地被修改，至今仍無一個(gè)科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)定義。但有一個(gè)基礎(chǔ)定義：病毒是一類超顯微非細(xì)胞生物，每一個(gè)病毒只含有一個(gè)核酸；它們只能在活細(xì)胞內(nèi)營專性寄生，靠其宿主代謝系統(tǒng)幫助復(fù)制核酸、合成蛋白質(zhì)等組分，然后進(jìn)行裝配得以繁殖；在離體條件下，以無生命大分子狀態(tài)長久存在并保持其侵染活性。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第6頁病毒個(gè)體特點(diǎn)形體極其微小，必須在電子顯微鏡下才能觀察，普通都可經(jīng)過細(xì)菌濾器；無細(xì)胞結(jié)構(gòu)；主要成份僅為核酸和蛋白質(zhì)；每一個(gè)病毒只含一個(gè)核酸，DNA或RNA；無產(chǎn)能酶系，也無蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)；不存在個(gè)體生長；營細(xì)胞內(nèi)專性寄生；在離體條件下，以無生命大分子存在。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第7頁病毒群體特點(diǎn)種類繁多多樣性豐富變異快速專一性強(qiáng)有致病性病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第8頁i.種類繁多全部細(xì)胞生物都應(yīng)該有病毒感染感染人病毒有上百類，且不停有新病毒發(fā)覺有十各種病毒感染蜜蜂

舉例：感染人皰疹病毒簡單皰疹病毒I型簡單皰疹病毒II型人巨細(xì)胞病毒EpsteinBarr病毒帶狀皰疹病毒人皰疹病毒VI型人皰疹病毒VII型人皰疹病毒VIII型病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第9頁ii.多樣性豐富形態(tài)：最?。杭?xì)小病毒（20nm）最大：痘病毒（小細(xì)胞，300nm）最長：線狀病毒（800-900nm,最長：14000nm）基因組：類型：DNA/RNA；單鏈/雙鏈/個(gè)別單鏈；線狀/環(huán)狀；分段、多分體病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第10頁舉例：病毒基因組多樣性病毒基因組核酸RNADNA雙鏈單鏈線狀多片段環(huán)狀線狀單片段雙鏈單鏈線狀多片段環(huán)狀單片段病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第11頁細(xì)菌病毒主要類型病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第12頁接上頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第13頁動(dòng)物病毒主要類型細(xì)小病毒乳關(guān)多瘤空泡病毒腺病毒虹彩病毒嗜肝DNA病毒痘病毒皰疹病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第14頁接上頁小核糖核酸病毒呼吸道腸道病毒外衣病毒棒狀病毒正粘病毒布尼亞病毒冠狀病毒沙粒病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒副粘病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第15頁SARS病毒為冠狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第16頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第17頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第18頁iii.變異快速病毒復(fù)制周期短、子代病毒數(shù)量多RNA基因組病毒，復(fù)制時(shí)更輕易發(fā)生錯(cuò)誤

DNA復(fù)制犯錯(cuò)率：10-7-10-11

RNA復(fù)制犯錯(cuò)率：10-4病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第19頁iv.宿主專一性完全依賴特定宿主細(xì)胞，甚至是特定細(xì)胞狀態(tài)專一性產(chǎn)生機(jī)理：病毒受體，復(fù)制酶，傳輸載體等等。但專一性并非絕對(duì) （人畜共患?。┎《緦W(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第20頁v.致病性病毒是許多疾病罪魁

流感病毒：1918年大暴發(fā)，造成萬人死亡

人免疫缺點(diǎn)病毒（HIV）：不到20年，已造成多萬人死亡，及數(shù)千萬病毒攜帶者

乙肝病毒：中國有1.5億攜帶者，是肝癌主要病因之一但：致病并非病毒本意

許多古老病毒與寄主建立了平衡關(guān)系

大多數(shù)病毒因?yàn)闊o顯著致病性而不為人所知 很多死亡其實(shí)是人體免疫系統(tǒng)造成 病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第21頁是否在培養(yǎng)基上生長是否二分分裂是否同時(shí)含有DNA和RNA是否含有核糖體是否含有胞壁酸反抗生素敏感性

細(xì)菌支原體病毒立克次氏體衣原體是是是是是是是是是是否否否否否否*否*否否否是是是是是是是是是是病毒與其它微生物比較病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第22頁II。病毒形態(tài)特征病毒個(gè)體形態(tài)：病毒個(gè)體極其微小，結(jié)構(gòu)簡單，但它們卻是形態(tài)各異，豐富多彩。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第23頁i.病毒大小研究病毒大小方法：

1、電子顯微鏡測(cè)量法，可觀察病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)，測(cè)量病毒體大??；

2、分級(jí)超出濾法，使用超濾膜濾孔，預(yù)計(jì)病毒顆粒大??；

3、超速離心沉淀法，依據(jù)病毒沉降速度推算病毒分子量與大小；

4、X射線衍射分析法，研究病毒結(jié)構(gòu)和亞單位等。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第24頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第25頁病毒粒子大?。?0nm-300nm有線形病毒長達(dá)數(shù)微米病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第26頁ii.病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第27頁病毒粒子基礎(chǔ)形態(tài)球狀、桿狀和復(fù)合狀煙草花葉病毒P2噬菌體T2噬菌體脊髓灰質(zhì)炎病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第28頁病毒粒子基礎(chǔ)形態(tài)包膜病毒與無包膜病毒皰疹病毒流感病毒腺病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第29頁彈狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第30頁卵圓形病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第31頁蝌蚪狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第32頁桿狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第33頁磚型病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第34頁絲狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第35頁球狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第36頁iii.病毒群體形態(tài)：病毒感染宿主細(xì)胞后，可形成由大量病毒粒子和蛋白質(zhì)組成病毒群體：包含體、噬菌斑、空斑、病斑和枯斑。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第37頁iii.病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第38頁噬菌斑病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第39頁III.病毒化學(xué)組成病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第40頁病毒粒子模式結(jié)構(gòu)及名稱包膜（囊膜，被膜；envelop）衣殼(capsid)核酸核酸結(jié)合蛋白}關(guān)鍵}核衣殼(nucleocapsid)刺突（包膜子粒，spike，peplomer）衣殼粒(capsome)間質(zhì)(tegument)病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第41頁病毒核酸病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第42頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第43頁病毒蛋白質(zhì)病毒蛋白分為結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白指組成一個(gè)成熟有感染性病毒粒子所必需蛋白質(zhì)，包含：殼體蛋白、包膜蛋白和存在于毒粒中酶等；非結(jié)構(gòu)蛋白指在病毒復(fù)制過程中產(chǎn)生并含有一定功效，但不結(jié)合于病毒粒子中蛋白質(zhì)。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第44頁殼體蛋白功效能維持病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)；保護(hù)核酸；含有粘附作用，能與細(xì)胞表面結(jié)合，介導(dǎo)病毒感染和決定病毒對(duì)細(xì)胞親和性；含有抗原性。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第45頁殼體蛋白是組成病毒殼體結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，殼體蛋白最小單位是由一條或多條多肽折疊形成蛋白質(zhì)亞基。也稱為殼粒。一些簡單病毒殼體蛋白僅有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)蛋白質(zhì)組成，而一些復(fù)雜病毒則可多達(dá)20余中。殼體蛋白功效是保護(hù)病毒核酸。不一樣病毒殼粒數(shù)目和排列方式不一樣，可組成各種對(duì)稱類型。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第46頁i.螺旋對(duì)稱形殼粒沿病毒基因螺旋對(duì)稱排列，形成桿狀核衣殼，如煙草花葉病毒、狂犬病病毒、正粘和副粘病毒。煙草花葉病毒為桿狀；狂犬病病毒為彈狀；正粘病毒（流感病毒）和副粘病毒為多形性結(jié)構(gòu)，且有包膜。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第47頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第48頁煙草花葉病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第49頁

剛性與柔性病毒粒子煙草花葉病毒：病毒粒子剛硬，不易彎曲。受外力時(shí)易折斷水稻條紋葉枯病病毒：可彎曲變形水稻條葉枯病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第50頁有包膜螺旋對(duì)稱病毒埃博拉病毒：在柔性螺旋對(duì)稱纖維外面覆以包膜埃博拉病毒病毒粒子美國電影《極度恐慌》（Outbreak)病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第51頁有包膜螺旋對(duì)稱病毒(續(xù)）副粘病毒(Nipahvirus)：螺旋對(duì)稱病毒核衣殼纏繞成團(tuán)，外覆以包膜。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第52頁有包膜螺旋對(duì)稱病毒(續(xù)）麻疹病毒（副粘病毒）病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第53頁有包膜螺旋對(duì)稱病毒(續(xù)）流感病毒：RNA基因組分成8個(gè)片段，它們分別形成螺旋對(duì)稱核衣殼，然后聚集在一起，外覆以包膜病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第54頁流感病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第55頁有包膜螺旋對(duì)稱病毒(續(xù)）狂犬病毒（彈狀病毒）：螺旋對(duì)稱核衣殼為短桿狀，外覆包膜，但一端內(nèi)陷，呈子彈狀病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第56頁ii.二十面體對(duì)稱殼粒排列形成20面體對(duì)稱型，有12個(gè)頂、20個(gè)面和30條棱立體結(jié)構(gòu)，包裹核酸形成球狀或近似球狀結(jié)構(gòu)。20面體每個(gè)面都是等邊三角形，由許多殼粒鑲嵌組成，見于多數(shù)球狀病毒。腸道病毒中脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩奇病毒都是20面體對(duì)稱球形。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第57頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第58頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第59頁二重對(duì)稱軸三重對(duì)稱軸五重對(duì)稱軸二十面體特點(diǎn)：容量大 靠近球形對(duì)稱性好

5-3-2對(duì)稱病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第60頁雙層、多層二十面體衣殼輪狀病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第61頁

花椰菜花葉病毒(Caulimovirus)三層結(jié)構(gòu)雙層、多層二十面體衣殼（續(xù)）病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第62頁

包膜病毒許多動(dòng)物病毒含有包膜皰疹病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第63頁包膜病毒（續(xù)）乙型肝炎病毒（HBV）病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第64頁包膜病毒（續(xù)）人免疫缺點(diǎn)病毒（HIV） 衣殼形成時(shí)為二十面體，在病毒粒子包裝成熟時(shí)“塌陷”成楔狀病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第65頁iii.復(fù)合對(duì)稱病毒體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其殼粒排列現(xiàn)有螺旋對(duì)稱，又有立體對(duì)稱形式，如痘病毒和噬菌體。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第66頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第67頁病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第68頁病毒包膜一些病毒在衣殼蛋白外由一層包膜圍繞。包膜由脂類、蛋白質(zhì)和糖蛋白組成。大多數(shù)有包膜病毒呈球形或多形態(tài)，但痘病毒呈磚型，包膜來自細(xì)胞膜，但包膜蛋白幾乎都由病毒基因編碼。包膜功效與表面刺突相關(guān)。刺突為糖蛋白，能與紅細(xì)胞結(jié)合糖蛋白謂血凝素（HA）；與細(xì)胞表面神經(jīng)氨酸起作用稱神經(jīng)氨酸酶（NA）。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第69頁病毒包膜副粘病毒（副流感病毒、新城雞瘟病毒、腮腺炎病毒和麻疹病毒等）包膜糖蛋白gI和gE為IgGFc受體，與IgGFc段結(jié)合，抗體無法對(duì)病毒和病毒感染細(xì)胞發(fā)揮作用；人類免疫缺點(diǎn)病毒（HIV）包膜糖蛋白gp120和gp41能與CD4T細(xì)胞表面受體結(jié)合。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第70頁

HIV病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第71頁IV.病毒分類最初病毒分類是基于它們致病性或宿主性質(zhì)，只要含有共同特征就能夠?qū)⑺鼈儦w為一個(gè)類群，然而病毒還有很多更主要特征（如病毒結(jié)構(gòu)和組成），引發(fā)了病毒學(xué)家廣泛關(guān)注。在1995年召開國際病毒分類委員會(huì)（ICTV）第6次匯報(bào)會(huì)議上經(jīng)過國際分類系統(tǒng)，包含1個(gè)目，71個(gè)科，11個(gè)亞科和164個(gè)屬（含有4000各種病毒）。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第72頁病毒分類主要指標(biāo)病毒分類與其它生物有顯著不一樣病毒是“分子生物”，其分類很大程度上依賴于生物化學(xué)和生物物理性質(zhì)病毒分類主要指標(biāo)形態(tài)：大小、形狀、衣殼對(duì)稱性和結(jié)構(gòu)、有否包膜和包膜子粒物理化學(xué)：分子量、浮力密度、沉降系數(shù)、穩(wěn)定性（pH、熱、陽離子、溶劑、變性劑）基因組：類型、大小、單/雙鏈、線/環(huán)狀、正/負(fù)/雙義鏈、是否分段及片段大小和數(shù)量、核酸序列、重復(fù)序列、GC比、末端結(jié)構(gòu)病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第73頁病毒分類主要指標(biāo)（續(xù)）蛋白質(zhì)：病毒蛋白數(shù)、大小、和功效、其它功效蛋白（轉(zhuǎn)錄酶、反轉(zhuǎn)錄酶、凝血蛋白、神經(jīng)氨酸酶、和融合活性等）、氨基酸序列、糖基化、磷酸化等、抗原表位脂類：成份、性質(zhì)等糖類：成份、性質(zhì)等基因組結(jié)構(gòu)與復(fù)制：基因組結(jié)構(gòu)、復(fù)制策略、開放閱讀框數(shù)量和位置、轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)譯特征、轉(zhuǎn)譯后加工、病毒蛋白聚集和病毒組裝位置，病毒成熟與釋放部位和特征抗原特征：與其它病毒血清學(xué)關(guān)系生物學(xué)性質(zhì)：天然寄主范圍、在自然界中傳輸機(jī)制、媒介生物、地理分布、致病性、組織趨性、組織病理學(xué)病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第74頁現(xiàn)行病毒分類體系i.病毒種名：不采取雙名法和優(yōu)先法則病毒種命名由幾個(gè)有實(shí)際意義詞組成：噬菌體：因?yàn)榧闹?、病癥類似，常見字母，數(shù)字表示， 例：T4，l

植物和昆蟲病毒：寄主＋病癥＋Virus：例：Tobaccomosaicvirus

（煙草花葉病毒）

Bombyxmorinuclearpolyhedrosisvirus（家蠶核型多角體病毒）病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第75頁i.病毒種名（續(xù)）：病毒種命名由幾個(gè)有實(shí)際意義詞組成（續(xù)）動(dòng)物病毒：各種類型

寄主＋病毒類型（＋數(shù)字）：

humanherpesvirus8——人皰疹病毒8型

寄主＋病癥＋virus（＋數(shù)字）：

humanimmunodeficientvirus-1——人免疫缺點(diǎn)病毒

發(fā)覺者＋virus（現(xiàn)已取消，但已經(jīng)有可沿用）：

Eppestein-BarrVirus

——EB病毒

發(fā)覺地＋virus：

Nipahvirus——尼帕病毒病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第76頁i.病毒種名（續(xù)）：病毒名稱用斜體書寫，首字母大寫現(xiàn)共有已定名病毒6000余種暫定種(tentativespecies)：當(dāng)ICTV不能必定某病毒分類地位時(shí)，該病毒能夠作為暫定種列入適宜屬和科是病毒分類中一個(gè)特點(diǎn)暫定種不用斜體，第一個(gè)字母采取大寫。病毒學(xué)基礎(chǔ)專題知識(shí)講座第77頁