2.1.3 病毒的基因组
(1)病毒的基因组大小有很大差异
1最小为圆环病毒(dNA 病毒)的基因组仅 1.7kb。
2最大的,疱疹病毒及痘病毒(dNA 病毒)大于 2000 kbp。
(2)与 dNA 病毒相比,一般 RNA 病毒的基因组较小。
1双股 RNA 病毒为 16~27kbp。
2单股 RNA 病毒中冠状病毒最大,为 20~32kbp。
3最小的丁型肝炎病毒为 1.7kb,是一种基因组缺损的卫星病毒,需要辅助病毒的存在,才能复制。
4与其他生物相比,病毒的基因组无疑属于最小序列。
2.1.4 传染性核酸
1概念:
在些病毒去除其囊膜和衣壳,裸露的 dNA 或RNA 注入易感细胞内也能引起感染,并产生完整的病毒颗粒。这样的核酸称为传染性核酸。
2例如:
冠状病毒、微 RNA 病毒、疱疹病毒等
3特征:
(1)不分节段,其本身能作为 mRNA。
(2)或者能利用宿主细胞的 RNA聚合酶转录病毒的 mRNA。
(3)病毒核酸具有传染性这一事实证明它贮藏病毒全部遗传信息。
2.2 蛋白质
结构蛋白
非结构蛋白(在病毒感染宿主中调控宿主的蛋白)
2.2.1 结构蛋白
(1)组成病毒的蛋白,包括衣壳、囊膜蛋白和纤突蛋白等。
(2)功能:
1保护病毒核酸
2特异吸附至易感细胞受体并促使病毒穿入细胞,是决定病毒对宿主细胞嗜性的重要因素。
3病毒蛋白质是良好抗原,可激发机体产生免疫应答。
2.2.2 非结构蛋白:
指由病毒基因组编码的,在病毒复制或基因表达调控过程中具有一定功能,但不结合于病毒颗粒中(病毒组分之外)的蛋白质。
2.3 脂质与糖(均来自宿主细胞)
2.3.1 脂质
1分布:
主要存在于囊膜
2主要成分:
主要是磷脂、其次是胆固醇。
3特性:
用脂溶剂可去除囊膜中的脂质,使病毒失活。因此常用乙醚或氯仿处理病毒,再检测其活性以确定该病毒是否具有囊膜结构。
2.3.2 糖类:
一般以糖蛋白的形式存在,是某些病毒纤突的成分。如流感病毒的血凝素、神经氨酸酶,与病毒吸附细胞受体有关。
3.病毒的分类
3.1 病毒的分类机构及标准
3.1.1 分类机构
3.1.2 病毒的命名和书写(与细菌区别)
1病毒的命名由 IctV 认定,其种的命名采用英文或英语化拉丁文,只用单名,不用斜体书写。
2其目、科、亚科、属分别用拉丁文后缀“-virales” 、“-viridae”、“-virinae”及“virus”并用斜体书写
3.1.3 分类标准(比较重要)
1形态与结构
2核酸与多肽(核酸:单股\/双股 正链\/负链 dNA\/RNA)
3复制(由核酸类型决定)
4对理化因素的稳定性
5基因组
3.2 病毒的分类现状
1目前可把所有已知病毒分为 289 个属、73 科
2动物病毒有 33 科、其中脊椎动物病毒为主:27 科,无脊椎动物为主:5 科
3科下设属,有的科还分亚科,科和属是病毒分类的最主要单位。
4从第 6 次分类报告开始,病毒分 3 大类:
(1)dNA 病毒
(2)dNA 反转录与 RNA 反转录类
(3)RNA 病毒类
亚病毒:
1是比病毒结构更为简单的微生物,其分类及有关介绍一般均附于病毒学之内。
2最重要的亚病毒有类病毒及朊病毒
(1)类病毒只含核酸不含蛋白,仅感染植物。
(2)朊病毒只有传染性蛋白质无核酸,对动物和人有致病性。
第二节 病毒的复制
1.概述
1病毒颗粒在细胞外是处于静止状态,基本上与无生命的物质相似,当病毒进入活细胞后便发挥其生物活性。
2病毒不能经分裂繁殖,而是由其核酸通过在宿主细胞内的复杂生物合成,获得大量组分,进行装配而增殖。
2.基本概念
1病毒复制:
在活细胞内,以病毒的基因为模板,在酶的作用下分别合成蛋白质及其基因,再组装成完整病毒颗粒(与核酸复制不一样,包括蛋白复制与组装过程)。
2感染比:
指在一个系统中感染病毒的细胞数与细胞总数之比。
3隐蔽期:
在病毒感染细胞之后短时间内,病毒完全消失,甚至在细胞内也找不到传染性病毒颗粒,直至感染数小时后子代病毒出现为止,这一阶段为隐蔽期。
4病毒的一步生长曲线:
(1)研究病毒复制的一个实验,最初为研究噬菌体复制而建立,现应用到动物病毒及植物病毒复制的研究。
(2)操作:
将适量病毒接种于高浓度敏感细胞培养物以建立同步感染,以感染时间为横坐标,病毒效价(不是病毒数量)为纵坐标,绘制的特征曲线即为一步生长曲线。
(3)此生长曲线分为潜伏期、裂解期和平稳期。
(4)此生长曲线代表病毒在整个体系中所有细胞生长情况。
5内含子:
是断裂基因中外显子之间的间隔序列,可参与前体 RNA 的转录,但其转录的 RNA 序列于转录后的加工中被切除,不包括于成熟的 RNA 分子中。
6外显子:
在断裂基因中,转录成熟 RNA 中相应序列的 dNA 片段。
7顺反子:
一个必须保存完整才具有正常生理功能的遗传物质最小单位。是一个功能水平上的基因。
补:有囊膜→胞吐出芽;无囊膜→裂解
3.病毒复制的过程(严格配体与受体,不是所有机体和细胞都能感染;而细菌只需足够营养)
(1)从病毒进入宿主细胞开始,经过基因组复制和病毒蛋白合成,至释放出子代病毒的全过程,称为一个复制周期。
(2)病毒的复制周期主要包括四个连续步骤:
1 吸附
2 穿入与脱壳
3 生物合成
4 组装与释放
3.1 吸附:
1非特异性吸附:
静电吸附为主,是可逆的。
2特异性吸附:
靠受体与配体的结合,是不可逆的。
病毒受体:
是指存在于宿主细胞表面的生物大分子,多由糖蛋白或脂蛋白构成,能与病毒表面的配体特异性结合。
考:下面哪几个最为可能为病毒配体
绝大多数纤突蛋白为病毒配体\/吸附蛋白
3病毒的血凝作用(hA):(无特异性,什么病毒不知道)
某些病毒具有凝集红细胞的特性
4病毒的血凝抑制作用(hI):
(特异性,本质为抗原抗体反应)
病毒的特异性抗体可抑制其血凝
→用已知抗体诊断,如“新城疫抗体”
前提:病毒有血凝作用,筛选出再做
将 hA 与 hI 结合可用于病毒的快速检测与鉴定
5血吸附:
是一种特殊形式的血凝作用,是红细胞吸附于病毒感染的宿主细胞表面,也可用于病毒的检测,例如非洲猪瘟病毒。
3.2 穿入与脱壳
穿入:
1吞饮作用:
病毒从细胞膜转入细胞浆,与溶酶体结合(囊膜病毒)形成吞饮泡,核衣壳最终从吞饮泡中释放。
2融合(囊膜病毒):
有囊膜病毒在吸附后,囊膜与细胞膜融合,使核衣壳进入细胞内。
3跨膜转位(无囊膜病毒):
病毒与受体结合后直接穿入细胞膜,而不能形成吞饮泡。
脱壳:
1在胞浆膜穿入并脱壳:
病毒表面融合蛋白前体被宿主细胞的酶裂解活化,暴露出 N 端高度疏水区,导致病毒颗粒囊膜与细胞膜融合,核衣壳逸出并进入胞浆。新城疫等副黏病毒属于此类。
2在内吞小体脱壳:
某些病毒在吸附细胞后,细胞将其吞饮(病毒胞饮),形成内吞小体。脱壳作用主要发生在细胞浆内,流感病毒等属于此种类型。
3在核膜脱壳:
某些无囊膜的病毒吸附细胞后,细胞将其吞饮(病毒胞饮),形成内吞小体,当 ph<6.5 时,病毒颗粒被释放到胞浆中在核膜脱壳,腺病毒等属于此类。
4多数病毒的脱壳是与穿入同时进行的。
5不同病毒的脱壳又各有特色,例如:
1痘病毒的脱壳分为两个阶段进行
2呼肠弧病毒只脱去外层衣壳,形成亚病毒颗粒
3小 RNA 病毒在吸附同时,就发生衣壳蛋白消失,即吸附的同时就发生了脱壳