病毒的分子生物学PPT资料.ppt

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疏水、静电、少量共价键11、螺旋体衣壳、螺旋体衣壳TMV为螺旋体对称病毒结构的典型代表有较为稳定的直径和螺距参数22、2020面体（等轴体）衣壳面体（等轴体）衣壳20个三角形沿一个球形表面排列而成的立体形状相同亚基、立体旋转对称并非严格几何学意义的20面体33、包膜病毒、包膜病毒前两种“裸露”病毒粒子成熟时会导致寄主细胞的死亡、崩溃或溶解包膜病毒以出芽方式不造成寄主细胞的完全毁坏类脂膜：

防止水分丧失、酶类降解生物活性-识别寄主细胞上受体分子4、其他复杂病毒第二节第二节病毒的基因组病毒的基因组一、病毒基因组的结构的复杂性一、病毒基因组的结构的复杂性结构复杂性的体现组成：

单双链一条线环状分子分离存在的几个分子单链病毒基因组：

正意（与mRNA核苷酸序列相同）负意双意长度：

3500NTs280Kb所使用的遗传密码与寄主匹配或被识别存在断裂基因和mRNA的3加尾受到体积最小化的压力普遍的重叠基因二、二、DNADNA病毒基因组病毒基因组11、双链、线性、双链、线性DNADNA病毒基因组（病毒基因组（EukEuk.）e.g.包疹病毒（不同亚科105280Kb）腺病毒3038Kb3040个基因有末端结合蛋白复制起始不同基因使用少量的启动子通过选择性拼接表达多种蛋白a）Euk.b）Prok.e.g.噬菌体、T4噬菌体基因组的末端序列有重要作用噬菌体cos位点（形成DNA多联体被包装进病毒颗粒）22、单链、环状、单链、环状DNADNA病毒基因组病毒基因组M13噬菌体T4噬菌体末端丰余（末端复制、被包装的稍大于完整基因组）33、线性单链、线性单链DNADNA病毒基因组病毒基因组细小病毒：

约5Kb含一定比例的正意链（双意）44、双链环状、双链环状DNADNA病毒基因组病毒基因组多瘤病毒：

约5Kb以最小空间包含了最大量的遗传信息三、正链三、正链RNARNA病毒病毒占已知病毒总数的70以上（有无包膜、基因组分段或不分段）大小受到RNA脆弱性质的限制比较小30Kb（冠状病毒）3.5Kb（Q噬菌体）复制精确性较差，突变比例高于DNA基因组基因组生物学共同特征：

基因组生物学共同特征：

a）a）正意正意RNARNA可直接翻译蛋白质可直接翻译蛋白质b）b）经提纯的裸露经提纯的裸露RNARNA对敏感寄主细胞具有侵染性对敏感寄主细胞具有侵染性c）c）复制在复制在RNARNA编码的编码的RNARNA聚合酶聚合酶（RdRpRdRp）参与下不对称复制参与下不对称复制双链复制中间体双链复制中间体RIRI基因组结构55帽子，帽子，33尾尾33UTRUTR为负意链合成所必须为负意链合成所必须冠状病毒为最长的冠状病毒为最长的RNARNA病毒病毒272730Kb30KbVirionVirionStructureStructure（SARSSARS）N:

NucleocapsidM:

MembraneglycoproteinS:

SpikeglycoproteinE:

Smallenvelopeglycoprotein病毒比病毒学家更聪明。

病病毒比病毒学家更聪明。

病毒在自然界的历史比人类要毒在自然界的历史比人类要久远的多，它们更清楚如何久远的多，它们更清楚如何在这个世界上生存在这个世界上生存-赖明诏赖明诏“冠状病毒研究之父冠状病毒研究之父”赖明诏赖明诏,美国的冠美国的冠状病毒教科书不少出自他手。

状病毒教科书不少出自他手。

19751975年以年以来，他一直从事冠状病毒的研究，对牛、来，他一直从事冠状病毒的研究，对牛、猪、鸡、猫、老鼠等多种动物体内的冠猪、鸡、猫、老鼠等多种动物体内的冠状病毒有比较深入的了解。

在得到状病毒有比较深入的了解。

在得到“非非典典”冠状病毒的基因序列图后，他发现冠状病毒的基因序列图后，他发现其基因片段组成部分来自老鼠和禽类体其基因片段组成部分来自老鼠和禽类体内的冠状病毒基因内的冠状病毒基因;

四、负链四、负链RNARNA病毒病毒病毒间差异比正链RNA病毒更大有较大基因组，编码更多的遗传信息（十几到二十几Kb）表达难度普遍存在分段基因组经提纯的病毒基因组RNA都不具有侵染性（未感染细胞不含RdRp）有些为双意基因各段RNA的分子数目在病毒提纯物中不等量存在绝大部分不存在5帽子和3尾（双意除外）五、分段和多组分病毒基因组五、分段和多组分病毒基因组分段（segmented）病毒基因组：

基因组被分为两个或两个以上的不同的核酸分子，但被包装在同一个病毒粒子中多组分（multipartite）病毒基因组：

基因组分段后的每个基因组片段包装在不同的病毒颗粒中分布广泛：

在人、动物和植物的病原物中都有存在只在植物病毒中少量存在颗粒大小上经常存在差异（基因组片段长度）病毒基因组分段的优缺点a）降低包装压力b）降低了造成断裂的可能性，提高编码能力c）要求所有单个基因组片段必须被包装到一个病毒颗粒中否则丢失多组分病毒的有效侵染涉及所有不同病毒粒子六、逆转录病毒六、逆转录病毒1970HowardTemin和DavidBaltimore逆转录酶依赖于RNA的DNA聚合酶（RdDp）1、逆转录病毒1）二倍体病毒含两个基因组RNA拷贝2）还含一细胞tRNA逆转录合成DNA时的引物3）结构和组成a）gag基因病毒颗粒核心蛋白，即DNA结合蛋白b）pol基因与核酸合成和重组有关蛋白（多肽复合体）逆转录酶、整合酶、RNaseHc）env基因病毒颗粒被膜d）R1080base（不同病毒）的正向重复e）U3、U5一定长度f）PBS反转录时tRNA引物的3端结合位点4）逆转录过程a）tRNA与PBS结合，反转录合成部分DNADNA负链b）RNase降解病毒RNA5末端c）第一次跳跃d）负链DNA继续合成e）RNA被降解，U3左边留下片段作引物合成部分正链DNAf）第二次跳跃正链DNA与负链的另一端结合g）完成正链合成LTR末端5）逆转录只能在脱壳的病毒核心颗粒中完全转换成双链DNA逆转录病毒核衣壳内的两条RNA的构象决定了6）pol基因产物使双链DNA转座到细胞染色质产生原病毒整合的为线状结构7）逆转录对逆转录病毒的重要遗传作用a）RdDp的高度易错复制导致快速的遗传分化b）以两条RNA作为逆转录的模板导致重组（链的突变）8）病毒释放转录产生全长的mRNAU3内含启动子R区内含加尾信号表达全过程：

SSRNARNA/DNAdsDNA整合mRNA翻译包装2、HIV3、具有逆转录过程的DNA病毒基因组DNA肝炎病毒和花椰菜花叶病毒DNA肝炎病毒基因组a）为有缺口的双链DNA，含一逆转录酶b）基因组为所有已知病毒中最小负意链3.03.3Kb正意链1.72.8Kb非环状HBVPre-S1、Pre-S2、S3种表面抗原蛋白基因C核心蛋白P逆转录酶X激活蛋白dsDNA宿主RNApolssDNA（mRNA）翻译蛋白反转录RNA/DNAdsDNA组装宿主DNApolCCCDNA第三节第三节病毒的复制病毒的复制病毒复制过程的8个阶段吸附吸附侵入侵入脱壳脱壳复制及表达复制及表达装配装配释放释放成熟成熟由基因组复制和表达机制不同而划分的病毒类型由基因组复制和表达机制不同而划分的病毒类型DNA进入细胞核部分转录翻译蛋白与DNA结合DNA复制再次转录翻译结构蛋白组装、释放病毒基因组类型及复制表达途径DNA进入细胞核dsDNA转录翻译早期蛋白再次转录翻译结构蛋白依赖于衣壳蛋白的ssDNA合成组装、释放第四节第四节病毒基因的表达病毒基因的表达一、遗传信息的表达一、遗传信息的表达病毒与寄主细胞间最主要的互作在细胞器官中进行核酸和蛋白质的合成在有限的遗传资源中，通过严格的定量和时间、空间上的高度特异性，实现对表达的调控弥补遗传资源不足的方式a）能够高效启动或阻遏基因表达的正、负调控信号b）经常含有重叠阅读框的基因组c）常常包含在其它基因中的调控信号d）由一条mRNA合成出多种不同蛋白质的策略二、表达的转录调控二、表达的转录调控SV40表达的转录调控T-抗原T-抗原与复制有关早期启动子引导表达早期mRNAT、t抗原T-抗原阻断早期启动子的转录，使其进入侵染晚期复制起始后，晚期启动子表达VP1、2、3三、表达的转录后调控三、表达的转录后调控1、腺病毒的选择性拼接（类似机制仅限于核内复制的病毒）2、选择性起始mRNA的翻译Yp329腺病毒基因组复制后期转录两个小RNAVARNAVARNA二者具高度二级结构，不编码任何多肽病毒侵染细胞后刺激产生干扰素作用之一活化一细胞蛋白激酶（已知的DAI或p68）对细胞和病毒的翻译起始都有抑制作用VARNAI与激酶结合解除其对翻译的抑制选择性起始腺病毒mRNA的翻译3、翻译起始AUG前的不同序列双功能mRNA4、核糖体移码机制如：

逆转录病毒转录产生两种mRNA经过剪接的编码包膜蛋白（其他）未经剪接的编码gag、pro和pol、基因组RNA三基因间核糖体译码机制a）基因边界重复核苷酸序列如UUUAAAC部分核糖体经过时有1移码（频率较低）滑动序列b）滑动序列下游IR形成RNA假结节增加移码频率课程结束！

课程结束！

复习题1、根据遗传物质的特性的病毒类型如何划分？

2、RNA逆转录病核酸的存在形式及逆转录过程。

病毒附着蛋白与细胞受体结合后通过病毒外膜与细胞膜的融合进入细胞流感病毒的侵染