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1、三章节病毒遗传与进化 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 突变突变n基因组变异基因组变异 n表型变异表型变异 突变（突变（mutation)是指基因组中核酸碱基顺序上的是指基因组中核酸碱基顺序上的化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百化学变化，可以是一个核苷酸的改变，也可为上百上千个核苷酸的缺失或易位。上千个核苷酸的缺失或易位。一、基因组变异一、基因组变异1.1.位点变异位点变异:单个核苷酸改变单个核苷酸改变2.2.缺失变异缺失变异
2、(1)(1)小段核苷酸缺失小段核苷酸缺失(2)(2)大段核苷酸缺失大段核苷酸缺失位点变异位点变异缺损型干扰缺损型干扰(defective defective interfering,DI)interfering,DI)突变株突变株 这是一种缺失突变的产物。自身不能复制这是一种缺失突变的产物。自身不能复制,只有在亲本野生株作为辅助病毒存在时才只有在亲本野生株作为辅助病毒存在时才能复制能复制,但又干扰亲本病毒的复制但又干扰亲本病毒的复制,导致后导致后者数量减少。者数量减少。DI突变株特点突变株特点1.含正常的衣壳蛋白质含正常的衣壳蛋白质2.只含有正常基因组的一部分只含有正常基因组的一部分3.只能在
3、正常同源病毒同时存在时才能繁殖只能在正常同源病毒同时存在时才能繁殖,这时同源病毒成为辅助病毒这时同源病毒成为辅助病毒(helper virus)4.特异性地干扰同源病毒的繁殖特异性地干扰同源病毒的繁殖,经连续传代经连续传代后后,DI颗粒增多颗粒增多二、表型变异二、表型变异1.毒力变异毒力变异2.抗原性变异抗原性变异3.空斑变异空斑变异4.4.条件致死性突变株条件致死性突变株 5.5.如：温度敏感性如：温度敏感性(ts)ts)突变株突变株三、突变率三、突变率 DNA病毒复制具有病毒复制具有校正校正（proofreading）功能功能，RNA的复制缺少校正机制，病毒的复制缺少校正机制，病毒RNA复
4、制的错误率远远高于病毒复制的错误率远远高于病毒DNA。第二节第二节 诱变诱变 n紫外射线或紫外射线或X X射线射线 n亚硝基胍等化学试剂处理亚硝基胍等化学试剂处理 n定点诱变（定点诱变（site-directed mutagenesissite-directed mutagenesis）将病毒基因组任何既定部位的核苷酸替换，或者使之将病毒基因组任何既定部位的核苷酸替换，或者使之缺失，或者插入另一段核苷酸。缺失，或者插入另一段核苷酸。第三节第三节 基因重组基因重组 n分子内重组（分子内重组（intramolecular recombination）n重配（重配（reassortment）将两个有
5、亲缘关系但生物学性状不同的毒将两个有亲缘关系但生物学性状不同的毒株感染同一个宿主细胞，从而可发生核酸水平株感染同一个宿主细胞，从而可发生核酸水平上的互换，产生兼有两亲本特性的子代，称为上的互换，产生兼有两亲本特性的子代，称为重组。重组。一、分子内重组一、分子内重组Recombination by break-rejoin of incompletely linked genes 对于分节段的对于分节段的RNA病毒，通过交换病毒，通过交换RNA节段而进行的重组称为重配。节段而进行的重组称为重配。二、重配二、重配(reassortment)Reassortment by independent a
6、ssortment during dual infection.adapted fromTreanor JJ Infect.Med.15:714第四节第四节 病毒基因产物间的相互作用病毒基因产物间的相互作用 n补偿作用（补偿作用（complementation）n表型混合（表型混合（phenotypic mixing）n基因型混合基因型混合（Genotype mixing）一、补偿作用（一、补偿作用（complementationcomplementation）是指在感染的细胞中，病毒蛋白质之间由是指在感染的细胞中，病毒蛋白质之间由于相互作用的结果，拯救了一种或两种病于相互作用的结果，拯救了一
7、种或两种病毒或增加了病毒的产量。毒或增加了病毒的产量。ComplementationProgeny virus assembled using wt N and wt M proteinsGenomes in progeny are either ts M or ts N 和和（或）（或）二、二、表型混合（表型混合（phenotype mixingphenotype mixing）两种病毒混合感染后，一个病毒的基因两种病毒混合感染后，一个病毒的基因组偶尔装入另一病毒的衣壳内，或装入两组偶尔装入另一病毒的衣壳内，或装入两个病毒成分构成的衣壳内，发生表型混合。个病毒成分构成的衣壳内，发生表型混合。
8、PHENOTYPIC MIXINGPHENOTYPIC MIXINGno changes in genomepossibly altered host rangepossibly resistant to antibody neutralization表型混合特点：表型混合特点：n两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成两株病毒混合感染时，装配过程发生错误形成n主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未主要表现为耐药性，抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状不能遗传改变，改变的生物学性状不能遗传三、三、基因型混合（基因型混合（Genotype mixingGenotype mixing）指两种病毒的核酸偶尔混合装在同一病指两种病毒的核酸偶尔混合装在同一病毒衣壳内，或两种病毒的核衣壳偶尔包毒衣壳内，或两种病毒的核衣壳偶尔包在一个囊膜内，但它们的核酸都未重组在一个囊膜内，但它们的核酸都未重组合，所以没有遗传性。合，所以没有遗传性。virus Avirus B或或POLYPOIDYPOLYPOIDY1.何谓何谓DI突变株？其特点怎样？突变株？其特点怎样？2.基因重组与重配的区别。基因重组与重配的区别。3.3.病毒基因产物之间的相互作用表现在病毒基因产物之间的相互作用表现在哪些方面？哪些方面？复习思考题复习思考题