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1、会计学1病毒学病毒学 病毒的侵染与复制病毒的侵染与复制第一页，编辑于星期日：十八点 十八分。本章重点本章重点1.1.烈性噬菌体繁殖的一般烈性噬菌体繁殖的一般过程过程2.2.一步生长曲线一步生长曲线3.3.病毒核酸的复制病毒核酸的复制4.4.朊病毒的复制与致病机朊病毒的复制与致病机理理第1页/共102页第二页，编辑于星期日：十八点 十八分。复制（复制（replicationreplication）:病毒感染细病毒感染细胞后，在病毒核酸控制下合成病毒胞后，在病毒核酸控制下合成病毒的核酸与蛋白质等成分，然后在宿的核酸与蛋白质等成分，然后在宿主细胞的细胞质内或核内装配成病主细胞的细胞质内或核内装配成病
2、毒颗粒，再以各种方式释放到细胞毒颗粒，再以各种方式释放到细胞外，感染其他细胞，这种增殖方式外，感染其他细胞，这种增殖方式叫复制。叫复制。第2页/共102页第三页，编辑于星期日：十八点 十八分。第一节第一节 病毒复制研究的实验系统病毒复制研究的实验系统一、噬菌体一、噬菌体细菌培养系统细菌培养系统1 1、细菌容易培养，数目易于控制。、细菌容易培养，数目易于控制。2 2、形成噬菌斑容易观察。、形成噬菌斑容易观察。3 3、实验重复快。、实验重复快。其相关研究为植物病毒和动物其相关研究为植物病毒和动物病毒的复制所借鉴。病毒的复制所借鉴。第3页/共102页第四页，编辑于星期日：十八点 十八分。二、噬菌体二
3、、噬菌体(phage)(phage)的繁殖的繁殖噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本成分的合成和噬菌体并没有个体的生长过程，而只有其基本成分的合成和装配，即首先将各个部件合成出来，然后装配，所以一般将装配，即首先将各个部件合成出来，然后装配，所以一般将噬菌体的繁殖称做复制。噬菌体的繁殖称做复制。根据噬菌体与宿主的关系：根据噬菌体与宿主的关系：烈性噬菌体烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主细胞裂解的噬菌：指感染宿主细胞后，能够使宿主细胞裂解的噬菌体体.温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：温和噬菌体（或溶源性噬菌体）：噬菌体感染细胞后，将其噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核核酸整合
4、（附着）到宿主的核DNADNA上，并且可以随宿主上，并且可以随宿主DNADNA的的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。噬菌体。第4页/共102页第五页，编辑于星期日：十八点 十八分。烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段：烈性噬菌体的繁殖过程一般分为五个阶段：吸附、侵入、复制、装配和释放吸附、侵入、复制、装配和释放。1 1、烈性噬菌体的繁殖、烈性噬菌体的繁殖第5页/共102页第六页，编辑于星期日：十八点 十八分。吸附：吸附：噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附噬菌体和宿主细胞上的特异性吸附部位进行特异性结合，噬菌体以尾丝牢
5、固吸附部位进行特异性结合，噬菌体以尾丝牢固吸附在受体上后，靠刺突在受体上后，靠刺突“钉钉”在细胞表面上。在细胞表面上。侵入：侵入：核酸注入细胞的过程。噬菌体尾部所核酸注入细胞的过程。噬菌体尾部所含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔，然后尾含酶类物质可使细胞壁产生一些小孔，然后尾鞘收缩，尾髓刺入细胞壁，并将核酸注入细胞鞘收缩，尾髓刺入细胞壁，并将核酸注入细胞内，蛋白质外壳留在细胞外。内，蛋白质外壳留在细胞外。复制复制 ：包括核酸的复制和蛋白质合成。包括核酸的复制和蛋白质合成。噬菌体核酸进入宿主细胞后，会控制宿主噬菌体核酸进入宿主细胞后，会控制宿主细胞的合成系统，然后以噬菌体核酸中的细胞的合成系统，然
6、后以噬菌体核酸中的指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。指令合成噬菌体所需的核酸和蛋白质。第6页/共102页第七页，编辑于星期日：十八点 十八分。装配：装配：主要步骤有：主要步骤有：DNADNA分子的缩合分子的缩合通过衣壳包裹通过衣壳包裹DNADNA而形成头部而形成头部尾丝及尾部的其尾丝及尾部的其它部件独立装配完成它部件独立装配完成头部与尾部相结合头部与尾部相结合最后装上尾丝，最后装上尾丝，至此，一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。至此，一个个成熟的形状、大小相同的噬菌体装配完成。第7页/共102页第八页，编辑于星期日：十八点 十八分。释放：释放：方式：方式：裂解：包括裂解：包括T4T4噬
7、菌体在内的大多数噬噬菌体在内的大多数噬菌体以裂解细胞的方式释放。菌体以裂解细胞的方式释放。分泌：噬菌体穿出细胞，细胞并分泌：噬菌体穿出细胞，细胞并不裂解。（丝状噬菌体）不裂解。（丝状噬菌体）通常情况下，一个噬菌体通过上述通常情况下，一个噬菌体通过上述五个过程能合成五个过程能合成100300100300个噬菌个噬菌体。烈性噬菌体的这种生长繁殖方体。烈性噬菌体的这种生长繁殖方式也称为一步生长，式也称为一步生长，第8页/共102页第九页，编辑于星期日：十八点 十八分。第9页/共102页第十页，编辑于星期日：十八点 十八分。2 2、一步生长曲线、一步生长曲线 一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的
8、实一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的实一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的实一步生长曲线是定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线。验曲线。验曲线。验曲线。（1 1 1 1）实验设计依据：）实验设计依据：）实验设计依据：）实验设计依据：通常噬菌体和细菌的混合比例为通常噬菌体和细菌的混合比例为通常噬菌体和细菌的混合比例为通常噬菌体和细菌的混合比例为1:101:101:101:10，保证，保证，保证，保证1 1 1 1个菌体个菌体个菌体个菌体只被只被只被只被1 1 1 1个噬菌体感染个噬菌体感染个噬菌体感染个噬菌体感染,避免二次吸附；细菌群体被噬菌体同避免二次吸附；细菌群体被噬菌体同避免
9、二次吸附；细菌群体被噬菌体同避免二次吸附；细菌群体被噬菌体同步感染。步感染。步感染。步感染。第10页/共102页第十一页，编辑于星期日：十八点 十八分。（2 2）实验过程）实验过程:敏感菌敏感菌10ml Phage 1ml 混匀，混匀，5min,使之吸附使之吸附 离心或用抗离心或用抗phage血清血清处理理,去除去除过量量phage 高倍稀高倍稀释,吸附吸附phage的菌的菌悬液液(避免多次吸附避免多次吸附)37培养培养,定定时取取样 第11页/共102页第十二页，编辑于星期日：十八点 十八分。噬菌斑噬菌斑:概念：概念：将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中，将少量噬菌体与大量敏感菌混合
10、培养在营养琼脂中，在平板表面布满宿主细胞的菌苔上在平板表面布满宿主细胞的菌苔上,可以用肉眼看到一个可以用肉眼看到一个个透明的不长菌的小圆斑，称为噬菌斑。个透明的不长菌的小圆斑，称为噬菌斑。(每个噬菌斑一每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的。般是由一个噬菌体粒子形成的。)应用应用:噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌斑可用于检出、分离、纯化噬菌体和进行噬菌体的计数。噬菌体的计数。噬菌斑噬菌斑第12页/共102页第十三页，编辑于星期日：十八点 十八分。第13页/共102页第十四页，编辑于星期日：十八点 十八分。取取样人人为裂解裂解处理（每理（每5min）样品中加入品中加入氯仿裂解仿裂解细
11、胞胞 24-48h 裂解液加入敏感菌液中裂解液加入敏感菌液中 适当稀适当稀释混合液混合液 涂布于涂布于涂布于涂布于琼琼脂培养基上脂培养基上脂培养基上脂培养基上 计数噬菌斑数噬菌斑第14页/共102页第十五页，编辑于星期日：十八点 十八分。取样（每取样（每取样（每取样（每5min5min5min5min）离心除去细菌离心除去细菌离心除去细菌离心除去细菌 上清加入敏感菌液中上清加入敏感菌液中上清加入敏感菌液中上清加入敏感菌液中 适当稀释混合液适当稀释混合液适当稀释混合液适当稀释混合液 涂布涂布涂布涂布 计数噬菌斑计数噬菌斑计数噬菌斑计数噬菌斑 第15页/共102页第十六页，编辑于星期日：十八点 十
12、八分。以培养时间为横坐标以培养时间为横坐标,以噬菌斑数为纵以噬菌斑数为纵坐标坐标,绘制成的曲绘制成的曲线为一步生长曲线为一步生长曲线。线。可分以下阶段：可分以下阶段：潜伏期潜伏期(latent phase)裂解期裂解期(burst phase)稳定期稳定期(plateau phase)一步生长曲线一步生长曲线第16页/共102页第十七页，编辑于星期日：十八点 十八分。一步生长曲线一步生长曲线第17页/共102页第十八页，编辑于星期日：十八点 十八分。潜伏期：潜伏期：从噬菌体吸附细菌到细菌细胞释放新的噬菌体之前的从噬菌体吸附细菌到细菌细胞释放新的噬菌体之前的这段时期。曲线平行于横轴，噬菌体数无变
13、化。样品中无这段时期。曲线平行于横轴，噬菌体数无变化。样品中无游离的噬菌体。游离的噬菌体。(潜伏期前的噬菌斑数是噬菌体数潜伏期前的噬菌斑数是噬菌体数,也就是也就是感染噬菌体的细菌数感染噬菌体的细菌数).).病毒在感染细胞内消失到细胞内重新出现新的感染病毒的时期为病毒在感染细胞内消失到细胞内重新出现新的感染病毒的时期为隐蔽期隐蔽期(eclipse period)(eclipse period)。裂解期：裂解期：曲线直线上升，子代噬菌体不断释放到培养基中曲线直线上升，子代噬菌体不断释放到培养基中,直到直到达到一个极限。达到一个极限。稳定期稳定期:感染细胞后复制的子代噬菌体全部释放，噬菌斑数稳定，感
14、染细胞后复制的子代噬菌体全部释放，噬菌斑数稳定，一次感染结束。一次感染结束。第18页/共102页第十九页，编辑于星期日：十八点 十八分。裂解量裂解量:每一受感染细胞所释放的新的噬菌体的平均数。每一受感染细胞所释放的新的噬菌体的平均数。稳定期噬菌斑数稳定期噬菌斑数 裂解量裂解量 =潜伏期噬菌斑数潜伏期噬菌斑数 不同的噬菌体或同不同的噬菌体或同种噬菌体感染敏感菌后所释放的噬菌体数种噬菌体感染敏感菌后所释放的噬菌体数不同，与噬菌体种类、宿主细胞菌龄以及环境因数有关。不同，与噬菌体种类、宿主细胞菌龄以及环境因数有关。T4 T4约为约为100100，X174X174约为约为10001000，f2f2高达
15、高达1000010000、T2T2仅为仅为200200。第19页/共102页第二十页，编辑于星期日：十八点 十八分。MOI:multiplicity of infection，感，感染复数。染复数。传统的传统的MOI概念起源于噬菌体概念起源于噬菌体感染细菌的研究。其含义是感染时感染细菌的研究。其含义是感染时噬菌体与细菌的数量比值，也就是噬菌体与细菌的数量比值，也就是平均每个细菌感染噬菌体的数量。平均每个细菌感染噬菌体的数量。噬菌体的数量单位为噬菌体的数量单位为pfu。一般认为。一般认为MOI是一个比值，没有单位，其实是一个比值，没有单位，其实其隐含的单位是其隐含的单位是pfu number/c
16、ell。后来后来MOI被普遍用于病毒感染细胞被普遍用于病毒感染细胞的研究中，含义是感染时病毒与细的研究中，含义是感染时病毒与细胞数量的比值。胞数量的比值。第20页/共102页第二十一页，编辑于星期日：十八点 十八分。3 3、温和噬菌体与溶源性细菌、温和噬菌体与溶源性细菌温和噬菌体温和噬菌体(temperature phage)：噬菌体感染细噬菌体感染细胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核胞后，将其核酸整合（附着）到宿主的核DNADNA上，上，并且可以随宿主并且可以随宿主DNADNA的复制而进行同步复制，在一般的复制而进行同步复制，在一般情况下，不引起寄主细胞裂解的噬菌体。情况下，不引起寄主细胞
17、裂解的噬菌体。原噬菌体（或前噬菌体原噬菌体（或前噬菌体,prophage,prophage）：）：即整合在宿即整合在宿主核主核DNADNA上的噬菌体的核酸。上的噬菌体的核酸。溶原性细菌溶原性细菌(lysogenic bacteria)：指在核染色体上指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖，整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖，而不被裂解。而不被裂解。第21页/共102页第二十二页，编辑于星期日：十八点 十八分。溶原性细菌的特点：溶原性细菌的特点：可稳定遗传：可稳定遗传：子代细菌都含有子代细菌都含有原噬菌体，均具有溶原性。原噬菌体，均具有溶原性。可自发裂解：可自发裂解：温和噬
18、菌体的核酸也可从宿主温和噬菌体的核酸也可从宿主DNADNA上脱落下来，恢复原来的上脱落下来，恢复原来的状态，进行大量的复制，变成烈性噬菌体，自发裂解几率状态，进行大量的复制，变成烈性噬菌体，自发裂解几率1010-2-21010-5-5。可诱导裂解：可诱导裂解：用化学、物理方法诱导用化学、物理方法诱导具有具有“免疫性免疫性”：溶原菌对其本身产生的噬菌体或外来的同源的噬溶原菌对其本身产生的噬菌体或外来的同源的噬菌体不敏感，对同源噬菌体具免疫性，对非同源噬菌体没有免疫性。菌体不敏感，对同源噬菌体具免疫性，对非同源噬菌体没有免疫性。可复愈：可复愈：自然遗失前噬菌体，但不发生自发裂解和诱导裂解自然遗失前
19、噬菌体，但不发生自发裂解和诱导裂解 溶源转变：溶源转变：由于溶原菌整合了温和噬菌体的核酸而使自己产生一些新的生理由于溶原菌整合了温和噬菌体的核酸而使自己产生一些新的生理特征。特征。第22页/共102页第二十三页，编辑于星期日：十八点 十八分。三、动物病毒三、动物病毒动物细胞培养系动物细胞培养系统统 20 20世纪世纪5050年代才建立动物细胞年代才建立动物细胞体外连续培养技术。体外培养细胞体外连续培养技术。体外培养细胞只能近似地反应动物机体内病毒的只能近似地反应动物机体内病毒的复制过程。复制过程。空斑方法空斑方法 相当数量的病毒不能在细胞培养相当数量的病毒不能在细胞培养物中生长物中生长第23页
20、/共102页第二十四页，编辑于星期日：十八点 十八分。第24页/共102页第二十五页，编辑于星期日：十八点 十八分。植物细胞去掉细胞壁，而仍有代植物细胞去掉细胞壁，而仍有代谢活性的原生质部分称为原生质体，谢活性的原生质部分称为原生质体，2020世纪世纪7070年代建立。年代建立。原生质体的离体存活能力、生原生质体的离体存活能力、生理活性不十分理想，有些植物原生理活性不十分理想，有些植物原生质体的分离、培养与维持还十分困质体的分离、培养与维持还十分困难。目前尚不如动物细胞那样成熟难。目前尚不如动物细胞那样成熟和方便。和方便。四、植物病毒四、植物病毒植物原生质体培养系统植物原生质体培养系统第25页
21、/共102页第二十六页，编辑于星期日：十八点 十八分。第二节第二节 病毒的复制周期病毒的复制周期第26页/共102页第二十七页，编辑于星期日：十八点 十八分。一、吸附一、吸附(adsorption)adsorption)病毒与细胞表面特异的受体结合病毒与细胞表面特异的受体结合称为吸附。称为吸附。病毒与细胞的最初结合是可逆的。病毒与细胞的最初结合是可逆的。病毒与受体结构互补后，形成不病毒与受体结构互补后，形成不可逆结合，这时即使洗下病毒颗粒，可逆结合，这时即使洗下病毒颗粒，该颗粒也不具有侵袭性。该颗粒也不具有侵袭性。第27页/共102页第二十八页，编辑于星期日：十八点 十八分。决定病毒不可逆结合
22、决定病毒不可逆结合的因素的因素1 1 1 1、病毒吸附蛋白、病毒吸附蛋白、病毒吸附蛋白、病毒吸附蛋白 能够识别并吸附细胞表面受体的病毒表面结构蛋白。能够识别并吸附细胞表面受体的病毒表面结构蛋白。能够识别并吸附细胞表面受体的病毒表面结构蛋白。能够识别并吸附细胞表面受体的病毒表面结构蛋白。T-T-T-T-偶数噬菌体的吸附蛋白是噬菌体尾丝蛋白。流感病毒偶数噬菌体的吸附蛋白是噬菌体尾丝蛋白。流感病毒偶数噬菌体的吸附蛋白是噬菌体尾丝蛋白。流感病毒偶数噬菌体的吸附蛋白是噬菌体尾丝蛋白。流感病毒包膜上有两种突起：血凝素和神经氨酸酶，但病毒的感染性包膜上有两种突起：血凝素和神经氨酸酶，但病毒的感染性包膜上有两
23、种突起：血凝素和神经氨酸酶，但病毒的感染性包膜上有两种突起：血凝素和神经氨酸酶，但病毒的感染性只能被抗血凝素的抗血清中和。只能被抗血凝素的抗血清中和。只能被抗血凝素的抗血清中和。只能被抗血凝素的抗血清中和。第28页/共102页第二十九页，编辑于星期日：十八点 十八分。流感病毒外面两种蛋白质突起，流感病毒外面两种蛋白质突起，一是血凝素，一是神经氨酸酶。一是血凝素，一是神经氨酸酶。病毒血凝素对细胞上含唾液酸的病毒血凝素对细胞上含唾液酸的糖蛋白或脂蛋白有特异的亲和能糖蛋白或脂蛋白有特异的亲和能力。神经氨酸酶与细胞表面黏液力。神经氨酸酶与细胞表面黏液蛋白中的神经氨酸也有特异的结蛋白中的神经氨酸也有特异
24、的结合能力，它的作用是从黏液蛋白合能力，它的作用是从黏液蛋白释放乙酰神经氨酸，因而使得由释放乙酰神经氨酸，因而使得由细胞表面芽生的子代病毒，得以细胞表面芽生的子代病毒，得以脱离细胞。脱离细胞。第29页/共102页第三十页，编辑于星期日：十八点 十八分。2 2、病毒的细胞受体、病毒的细胞受体 病毒的细胞受体决定了病毒的宿病毒的细胞受体决定了病毒的宿主范围、组织亲和性、并影响病毒主范围、组织亲和性、并影响病毒的致病性。细胞的生理状态发生改的致病性。细胞的生理状态发生改变，也会影响病毒的吸附。变，也会影响病毒的吸附。第30页/共102页第三十一页，编辑于星期日：十八点 十八分。例如脊髓灰质炎病毒只能
25、附着在灵长类的动物细胞上，而例如脊髓灰质炎病毒只能附着在灵长类的动物细胞上，而例如脊髓灰质炎病毒只能附着在灵长类的动物细胞上，而例如脊髓灰质炎病毒只能附着在灵长类的动物细胞上，而不能吸附在啮齿类动物细胞上。不能吸附在啮齿类动物细胞上。不能吸附在啮齿类动物细胞上。不能吸附在啮齿类动物细胞上。脊髓灰质炎病毒的脊髓灰质炎病毒的脊髓灰质炎病毒的脊髓灰质炎病毒的RNA+RNA+柯萨奇病毒的蛋白质衣壳柯萨奇病毒的蛋白质衣壳柯萨奇病毒的蛋白质衣壳柯萨奇病毒的蛋白质衣壳 杂种病毒杂种病毒杂种病毒杂种病毒 侵染小鼠细胞侵染小鼠细胞侵染小鼠细胞侵染小鼠细胞第31页/共102页第三十二页，编辑于星期日：十八点 十八
26、分。噬菌体细胞受体有严格的种噬菌体细胞受体有严格的种系特异性，因而各种噬菌体具有系特异性，因而各种噬菌体具有严格的宿主范围，这一特性可作严格的宿主范围，这一特性可作为细菌的分类鉴定指标。为细菌的分类鉴定指标。第32页/共102页第三十三页，编辑于星期日：十八点 十八分。大多数噬菌体的病毒受体为细大多数噬菌体的病毒受体为细菌细胞壁上的菌细胞壁上的磷壁酸分子，脂多糖磷壁酸分子，脂多糖分子以及糖蛋白复合物分子以及糖蛋白复合物，有的则位，有的则位于菌毛、鞭毛或荚膜上。大部分动于菌毛、鞭毛或荚膜上。大部分动物病毒的病毒受体为镶嵌在细胞膜物病毒的病毒受体为镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的脂质双分子层中的糖蛋白
27、糖蛋白，也有的，也有的是糖脂或唾液酸寡糖苷。植物病毒是糖脂或唾液酸寡糖苷。植物病毒迄今尚未发现有特异性细胞受体。迄今尚未发现有特异性细胞受体。第33页/共102页第三十四页，编辑于星期日：十八点 十八分。植物病毒植物病毒 植物病毒须经机械传递或昆虫介植物病毒须经机械传递或昆虫介体传递导致感染。不存在吸附蛋白体传递导致感染。不存在吸附蛋白和受体的特异结合，其特异性取决和受体的特异结合，其特异性取决于病毒复制过程的以后各步。于病毒复制过程的以后各步。第34页/共102页第三十五页，编辑于星期日：十八点 十八分。不侵染番茄不侵染番茄不侵染番茄不侵染番茄TMVTMV株系的株系的株系的株系的RNA+RN
28、A+侵染番茄侵染番茄侵染番茄侵染番茄TMVTMV株系的外壳株系的外壳株系的外壳株系的外壳 杂种病毒杂种病毒杂种病毒杂种病毒 不侵染不侵染不侵染不侵染侵染番茄侵染番茄侵染番茄侵染番茄TMVTMV株系的株系的株系的株系的RNA+RNA+不侵染番茄不侵染番茄不侵染番茄不侵染番茄TMVTMV株系的外壳株系的外壳株系的外壳株系的外壳 杂种病毒杂种病毒杂种病毒杂种病毒 侵染侵染侵染侵染第35页/共102页第三十六页，编辑于星期日：十八点 十八分。3 3、环境因数、环境因数温度：一定温度范围内，病毒的吸附速率与温度成正比。温度：一定温度范围内，病毒的吸附速率与温度成正比。温度：一定温度范围内，病毒的吸附速率
29、与温度成正比。温度：一定温度范围内，病毒的吸附速率与温度成正比。脊髓灰质炎病毒在脊髓灰质炎病毒在脊髓灰质炎病毒在脊髓灰质炎病毒在1 1时的吸附率仅是时的吸附率仅是时的吸附率仅是时的吸附率仅是37 37 的十分之一。的十分之一。的十分之一。的十分之一。离子环境：病毒的吸附蛋白与细胞受体主要成分是蛋白质，趋离子环境：病毒的吸附蛋白与细胞受体主要成分是蛋白质，趋离子环境：病毒的吸附蛋白与细胞受体主要成分是蛋白质，趋离子环境：病毒的吸附蛋白与细胞受体主要成分是蛋白质，趋向带负电荷。一般一定浓度的阳离子促进吸附，阴离子无此向带负电荷。一般一定浓度的阳离子促进吸附，阴离子无此向带负电荷。一般一定浓度的阳离
30、子促进吸附，阴离子无此向带负电荷。一般一定浓度的阳离子促进吸附，阴离子无此作用。作用。作用。作用。pHpH：影响病毒与细胞吸附反应的第一步影响病毒与细胞吸附反应的第一步影响病毒与细胞吸附反应的第一步影响病毒与细胞吸附反应的第一步-静电引力结合。静电引力结合。静电引力结合。静电引力结合。第36页/共102页第三十七页，编辑于星期日：十八点 十八分。二、侵入二、侵入（penetrationpenetration）1 1、噬菌体的侵入、噬菌体的侵入 T T偶数噬菌体采取注射的方式偶数噬菌体采取注射的方式 其他噬菌体的入侵方式可能不同。其他噬菌体的入侵方式可能不同。第37页/共102页第三十八页，编辑
31、于星期日：十八点 十八分。2 2、动物病毒的入侵、动物病毒的入侵（1 1）位移：位移：一些裸露的病毒，如脊一些裸露的病毒，如脊髓灰质炎病毒在吸附到细胞膜上后髓灰质炎病毒在吸附到细胞膜上后壳体发生改变，以便只有核酸进入壳体发生改变，以便只有核酸进入细胞。细胞。（2 2）与细胞膜融合：与细胞膜融合：副黏病毒（有副黏病毒（有囊膜病毒）囊膜病毒）（3 3）内吞作用：内吞作用：又称病毒胞饮，呼又称病毒胞饮，呼肠孤病毒、乳多空病毒。（有囊膜肠孤病毒、乳多空病毒。（有囊膜及无囊膜病毒）及无囊膜病毒）第38页/共102页第三十九页，编辑于星期日：十八点 十八分。第39页/共102页第四十页，编辑于星期日：十八
32、点 十八分。3 3、植物病毒、植物病毒（1 1）介体感染：主要通过昆虫。）介体感染：主要通过昆虫。（2 2）非介体感染：即带毒植物的嫁）非介体感染：即带毒植物的嫁接，带毒花粉的花粉粒萌发，芽管接，带毒花粉的花粉粒萌发，芽管侵入胚胎等均可使病毒进入细胞。侵入胚胎等均可使病毒进入细胞。第40页/共102页第四十一页，编辑于星期日：十八点 十八分。三、脱壳三、脱壳 病毒侵入细胞后，病毒的包膜和病毒侵入细胞后，病毒的包膜和衣壳被除去而病毒核酸释放出来的衣壳被除去而病毒核酸释放出来的过程。大部分依靠细胞内的蛋白酶过程。大部分依靠细胞内的蛋白酶进行脱壳，也有病毒表达脱壳酶。进行脱壳，也有病毒表达脱壳酶。第
33、41页/共102页第四十二页，编辑于星期日：十八点 十八分。四、病毒大分子的四、病毒大分子的合成合成 病毒感染细胞后，要么潜伏下来病毒感染细胞后，要么潜伏下来将核酸整合于细胞基因组，成为前将核酸整合于细胞基因组，成为前病毒随细胞分裂而传递；病毒随细胞分裂而传递；要么接管细胞的代谢机制，利用要么接管细胞的代谢机制，利用细胞合成核酸和蛋白质的原料、场细胞合成核酸和蛋白质的原料、场所、机制、能量完成病毒大分子的所、机制、能量完成病毒大分子的合成。合成。第42页/共102页第四十三页，编辑于星期日：十八点 十八分。大多数正链大多数正链RNA病毒的病毒的RNA分分子直接与核糖体结合，全长或部分子直接与核
34、糖体结合，全长或部分进行翻译。其他病毒基因组均需转进行翻译。其他病毒基因组均需转录为录为mRNA，再进行蛋白表达。在，再进行蛋白表达。在细胞核内复制的细胞核内复制的DNA病毒通过细胞病毒通过细胞的的DNA依赖的依赖的RNA聚合酶聚合酶执行转执行转录功能，其他病毒则需由病毒编码录功能，其他病毒则需由病毒编码独特的转录酶，作为病毒的中间产独特的转录酶，作为病毒的中间产物。物。第43页/共102页第四十四页，编辑于星期日：十八点 十八分。病毒大分子的合成包括核酸的复病毒大分子的合成包括核酸的复制和基因组的转录。病毒基因组的制和基因组的转录。病毒基因组的转录具有严格的时序性，分转录具有严格的时序性，分
35、早期转早期转录和晚期转录录和晚期转录。发生在发生在病毒核酸复制病毒核酸复制以前的转以前的转录为早期转录，转录的基因为早期录为早期转录，转录的基因为早期基因，早期蛋白主要参与病毒核酸基因，早期蛋白主要参与病毒核酸的复制以及参与抑制宿主细胞大分的复制以及参与抑制宿主细胞大分子的合成。子的合成。在核酸复制开始或复制后进行在核酸复制开始或复制后进行的转录称为晚期转录，晚期蛋白主的转录称为晚期转录，晚期蛋白主要是病毒的结构蛋白。要是病毒的结构蛋白。第44页/共102页第四十五页，编辑于星期日：十八点 十八分。1 1、病毒核酸复制概论、病毒核酸复制概论（1 1）病毒核酸的复制模式：）病毒核酸的复制模式：半
36、保留复制和全保留复制。半保留复制和全保留复制。1 1）半保留复制：）半保留复制：在新复制的在新复制的dsDNA中，一条是中，一条是母体母体DNA链，另一条是新合成的子链，另一条是新合成的子代代DNA链。是链。是DNA复制普遍遵循的复制普遍遵循的模式，模式，DNA病毒也大多采用此种方病毒也大多采用此种方式。但也有一些式。但也有一些dsRNA病毒采用。病毒采用。第45页/共102页第四十六页，编辑于星期日：十八点 十八分。半保留复制半保留复制第46页/共102页第四十七页，编辑于星期日：十八点 十八分。2 2）全保留复制）全保留复制 主要是主要是dsRNA病毒，复制时双病毒，复制时双链基因组仍相互
37、缠绕，只在复制点链基因组仍相互缠绕，只在复制点局部解开几个碱基对，子代双链全局部解开几个碱基对，子代双链全是新合成。包括呼肠孤病毒、质型是新合成。包括呼肠孤病毒、质型多角体病毒、轮状病毒等。在多角体病毒、轮状病毒等。在+ssRNA噬菌体基因组复制时所形成噬菌体基因组复制时所形成的复制型的复制型RF复制子代复制子代+RNA链时也链时也存在这种模式。存在这种模式。第47页/共102页第四十八页，编辑于星期日：十八点 十八分。全保留复制全保留复制第48页/共102页第四十九页，编辑于星期日：十八点 十八分。（2 2 2 2）病毒核酸复制的主要类型：）病毒核酸复制的主要类型：）病毒核酸复制的主要类型：
38、）病毒核酸复制的主要类型：7 7 7 7类类类类19711971年，年，年，年，Baltimore DBaltimore D根据病毒基因组的复制表达线路，提出了一种分类方法。根据病毒基因组的复制表达线路，提出了一种分类方法。根据病毒基因组的复制表达线路，提出了一种分类方法。根据病毒基因组的复制表达线路，提出了一种分类方法。（+）DNADNADNADNA类类类类 (-)DNA (-)DNA (-)DNA (-)DNA ()DNADNADNADNA类类类类(+)RNA(+)RNA(+)RNA(+)RNA mRNA mRNA mRNA mRNA(-)RNA(-)RNA(-)RNA(-)RNA类类类类
39、类类类类(-)RNA(-)RNA(-)RNA(-)RNA类类类类()RNA)RNA)RNA)RNA类类类类后来，学术界将嗜肝后来，学术界将嗜肝DNA病毒科和花椰菜花叶病毒科另列一组，这类病毒的病毒科和花椰菜花叶病毒科另列一组，这类病毒的dsDNA复制复制必须经过逆转录产生必须经过逆转录产生DNA(前基因组前基因组)第49页/共102页第五十页，编辑于星期日：十八点 十八分。第一类型：第一类型：第一类型：第一类型：dsDNAdsDNA1 1）仅在细胞核内复制（疱疹病毒科、腺病毒科、乳头状榴）仅在细胞核内复制（疱疹病毒科、腺病毒科、乳头状榴）仅在细胞核内复制（疱疹病毒科、腺病毒科、乳头状榴）仅在细
40、胞核内复制（疱疹病毒科、腺病毒科、乳头状榴病毒科），需要细胞因子参与。病毒科），需要细胞因子参与。病毒科），需要细胞因子参与。病毒科），需要细胞因子参与。2 2）细胞质内复制（痘病毒科），能编码转录和复制所需要的因）细胞质内复制（痘病毒科），能编码转录和复制所需要的因）细胞质内复制（痘病毒科），能编码转录和复制所需要的因）细胞质内复制（痘病毒科），能编码转录和复制所需要的因子，不必依赖细胞因子。子，不必依赖细胞因子。子，不必依赖细胞因子。子，不必依赖细胞因子。3 3）虹彩病毒科，其）虹彩病毒科，其）虹彩病毒科，其）虹彩病毒科，其DNADNA复制早期在核内，晚期在细胞质中。复制早期在核内，晚期在
41、细胞质中。复制早期在核内，晚期在细胞质中。复制早期在核内，晚期在细胞质中。第50页/共102页第五十一页，编辑于星期日：十八点 十八分。痘病毒、虹彩病毒、疱疹病毒、腺病毒：痘病毒、虹彩病毒、疱疹病毒、腺病毒：mRNA 蛋白质蛋白质 dsDNA 病毒组装病毒组装 dsDNA第51页/共102页第五十二页，编辑于星期日：十八点 十八分。病毒病毒（）DNA病毒病毒（）DNA子代病毒子代病毒即早蛋白即早蛋白早期蛋白早期蛋白晚期蛋白晚期蛋白 mRNA mRNA mRNA类类第52页/共102页第五十三页，编辑于星期日：十八点 十八分。第二类型：第二类型：第二类型：第二类型：ssDNAssDNA（细小病毒
42、科），病毒在细胞核内复制，中细小病毒科），病毒在细胞核内复制，中细小病毒科），病毒在细胞核内复制，中细小病毒科），病毒在细胞核内复制，中间可行成双链中间体作为合成正链的模板。大多数间可行成双链中间体作为合成正链的模板。大多数间可行成双链中间体作为合成正链的模板。大多数间可行成双链中间体作为合成正链的模板。大多数ssDNAssDNA序序序序列与列与列与列与mRNAmRNA极性相同。极性相同。极性相同。极性相同。细小病毒、圆环病毒：细小病毒、圆环病毒：mRNA 蛋白质蛋白质ssDNA dsDNA 病毒组装病毒组装 ssDNA第53页/共102页第五十四页，编辑于星期日：十八点 十八分。病毒病毒（+
43、）DNA子代子代（+）DNA细胞蛋白细胞蛋白病毒蛋白病毒蛋白子代病毒子代病毒 mRNA（）DNA类类第54页/共102页第五十五页，编辑于星期日：十八点 十八分。第三类型：第三类型：第三类型：第三类型：dsRNAdsRNA（呼肠孤病毒科），病毒有多片段的基因呼肠孤病毒科），病毒有多片段的基因呼肠孤病毒科），病毒有多片段的基因呼肠孤病毒科），病毒有多片段的基因组，每个片段可单独转录，产生单个的单顺反子组，每个片段可单独转录，产生单个的单顺反子组，每个片段可单独转录，产生单个的单顺反子组，每个片段可单独转录，产生单个的单顺反子mRNAmRNA。（也有单片段基因组的）（也有单片段基因组的）（也有单片
44、段基因组的）（也有单片段基因组的）呼肠孤病毒、双呼肠孤病毒、双RNA病毒：病毒：mRNA 蛋白质蛋白质 dsRNA 病毒组装病毒组装 dsRNA第55页/共102页第五十六页，编辑于星期日：十八点 十八分。病毒病毒（）RNA子代子代（）RNA病毒病毒蛋白蛋白部分装配部分装配子代病毒子代病毒 mRNA病毒酶病毒酶类类第56页/共102页第五十七页，编辑于星期日：十八点 十八分。第四类型：第四类型：+ssRNA（微小微小RNA病病毒科、杯状病毒科、披盖病毒科、毒科、杯状病毒科、披盖病毒科、黄病毒科、冠状病毒科）黄病毒科、冠状病毒科）微小微小RNA病毒、杯状病毒、披盖病毒、黄病毒、冠状病毒、动脉病毒
45、、杯状病毒、披盖病毒、黄病毒、冠状病毒、动脉炎病毒：炎病毒：蛋白质蛋白质 （裂解）（裂解）+ssRNA +ssRNA 病毒组装病毒组装 -ssRNA dsRNA第57页/共102页第五十八页，编辑于星期日：十八点 十八分。1 1）病毒具有多顺反子）病毒具有多顺反子）病毒具有多顺反子）病毒具有多顺反子mRNAmRNA（微小微小微小微小RNARNA病毒科、杯状病毒病毒科、杯状病毒病毒科、杯状病毒病毒科、杯状病毒科、黄病毒科科、黄病毒科科、黄病毒科科、黄病毒科），），），），合成一个多聚的蛋白产物，随后被切割合成一个多聚的蛋白产物，随后被切割合成一个多聚的蛋白产物，随后被切割合成一个多聚的蛋白产物，
46、随后被切割形成成熟的蛋白质。具有形成成熟的蛋白质。具有形成成熟的蛋白质。具有形成成熟的蛋白质。具有RFRF中间型。中间型。中间型。中间型。病毒病毒（+）ssRNA子代子代（+）ssssRNA多聚蛋白多聚蛋白蛋白加工蛋白加工子代病毒子代病毒dsRNA结构蛋白结构蛋白非结构蛋白非结构蛋白类类第58页/共102页第五十九页，编辑于星期日：十八点 十八分。DNA转录转录多顺反子多顺反子mRNA启动子启动子基因基因1基因基因2基因基因3DNA转录转录启动子启动子基因基因单顺反子单顺反子mRNA第59页/共102页第六十页，编辑于星期日：十八点 十八分。RF(replicative form)复制型复制型
47、:是核酸在复制过程中出现的一是核酸在复制过程中出现的一种结构，一般指单链种结构，一般指单链DNA的病毒或的病毒或RNA病毒的基因组病毒的基因组ssDNA或或ssRNA在复制时形成的在复制时形成的dsDNA或或dsRNA中中间分子。间分子。第60页/共102页第六十一页，编辑于星期日：十八点 十八分。2 2）病毒具有复杂的转录过程（披盖病毒科、烟草花叶病毒属），）病毒具有复杂的转录过程（披盖病毒科、烟草花叶病毒属），）病毒具有复杂的转录过程（披盖病毒科、烟草花叶病毒属），）病毒具有复杂的转录过程（披盖病毒科、烟草花叶病毒属），其转录的其转录的其转录的其转录的mRNAmRNA通常小于基因组通常小于
48、基因组通常小于基因组通常小于基因组RNARNA，不能做为子代，不能做为子代，不能做为子代，不能做为子代RNARNA的复制模板。中间过程无的复制模板。中间过程无的复制模板。中间过程无的复制模板。中间过程无RFRF出现。出现。出现。出现。病毒病毒（+）ssRNA子代子代（+）ssRNA非结构蛋白非结构蛋白mRNA子代病毒子代病毒结构蛋白结构蛋白类类全长全长（-）ssRNA第61页/共102页第六十二页，编辑于星期日：十八点 十八分。第五类型：第五类型：第五类型：第五类型：-ssRNAssRNA（正黏病毒科、单负股病毒目）正黏病毒科、单负股病毒目）正黏病毒科、单负股病毒目）正黏病毒科、单负股病毒目）
49、正黏病毒、副黏病毒、弹状病毒、丝状病毒等：正黏病毒、副黏病毒、弹状病毒、丝状病毒等：蛋白质蛋白质-ssRNA +ssRNA 病毒组装病毒组装 -ssRNA第62页/共102页第六十三页，编辑于星期日：十八点 十八分。分段的基因组（正黏病毒科），复制在细胞核发生，复制的第一步是，分段的基因组（正黏病毒科），复制在细胞核发生，复制的第一步是，病毒粒子的病毒粒子的RNA依赖的依赖的RNA聚合酶转录产生单顺反子聚合酶转录产生单顺反子mRNAs，该该mRNA也作为模板启动基因组复制；也作为模板启动基因组复制；病毒病毒（-）ssRNA子代子代（-）ssRNA病毒蛋白病毒蛋白子代病毒子代病毒mRNA类类病毒
50、酶病毒酶第63页/共102页第六十四页，编辑于星期日：十八点 十八分。非分段的基因组（单负股病毒目），从全长的病毒基因组产生多个单顺反子非分段的基因组（单负股病毒目），从全长的病毒基因组产生多个单顺反子非分段的基因组（单负股病毒目），从全长的病毒基因组产生多个单顺反子非分段的基因组（单负股病毒目），从全长的病毒基因组产生多个单顺反子mRNAsmRNAs，产生多个，产生多个，产生多个，产生多个mRNAmRNA的机制有两种可能，一种是转录后形的机制有两种可能，一种是转录后形的机制有两种可能，一种是转录后形的机制有两种可能，一种是转录后形成的全长转录本经剪切产生多个成的全长转录本经剪切产生多个成的全