病毒学复习重点.docx

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病毒学复习重点

病毒学提纲

第一章导论

•病毒：

是一类体积微小、结构简单、严格寄生在易感细胞内，以复制方式增殖的非细胞型微生物。

•病毒体（virion）：

完整的、成熟的、具有感染性的病毒颗粒。

•假病毒体（psedoviron）：

完整的病毒衣壳包裹了宿主的核酸。

•DNA前病毒：

逆转录病毒RNA经过反转录形成的cDNA，病毒基因组的复制和转录都需要经过DNA中间体，这种DNA中间体称为前病毒。

•类病毒（viroid）：

很小的裸露RNA病毒，无衣壳,又称感染性RNA。

•朊病毒（prion）：

传染性蛋白质颗粒。

仅由一种耐蛋白酶K的蛋白质组成。

•杂种病毒：

两种病毒混合感染时，可以出现病毒核酸重组，即一种病毒颗粒中含有两种病毒的遗传物质，称为杂种病毒。

•卫星RNA,拟病毒（Virusiods）：

特点：

单链RNA；其复制和衣壳化需要辅助病毒。

Evans法则（1973）

•病毒必须存在于人的组织、血液，并在该处反复出现。

•病毒必须是一个“实体”，即在实验室中能很好地经动物或组织培养传代。

•在患病前有规律地缺乏病毒特异抗体。

•在疾病期间抗体有规律地出现：

IgM、IgG、sIgA

•抗体的产生伴随有在相应组织中存在病毒。

•无类似有关的其他病毒或抗体。

•能用特异性疫苗预防此种疾病。

科赫原则

•第一，必须在所有病人身上发现病原体；

•第二，必须从病人身上分离并培养出病原体；

•第三，把培养出的病原体接种给动物，动物应该出现与病人相同的症状；

•第四，从出现症状的动物身上能够分离培养出同一种病原体。

第二章病毒的分类与命名

1.病毒的分类原则：

核酸的类型、结构及相对分子量

病毒的形状和大小

病毒体的形态结构

病毒体对乙醚、氯仿等脂溶剂的敏感性

病毒在细胞培养上的特性

除脂溶剂外对其他化学和物理因子的敏感性

流行病学特点：

宿主范围、传播方式、媒介种类、临床病理学特征。

2.病毒分类系统：

DNA病毒：

单链DNA病毒—大肠杆菌噬菌体M13

双链DNA病毒---大肠杆菌T4噬菌体、人腺病毒

DNA与RNA反转录病毒：

HBV、HIV

RNA病毒：

双链RNA病毒

负链单链RNA病毒

正链单链RNA病毒

裸露RNA病毒

类病毒

亚病毒因子

第三章病毒的形态与结构

1.无包膜病毒体称裸露病毒（nakedvirus）有包膜病毒体称包膜病毒（envelopedvirus）

2.核心和衣壳构成核衣壳（viralnucleocapsid）

核心（Viralcore）

位于病毒体的中心

由一种类型的核酸构成（DNA或RNA）

构成病毒的基因组（genome）

衣壳（Viralcapsid）

包绕在核酸外面的蛋白质外衣

主要功能：

保护核心内的核酸免受破坏

介导病毒核酸进入宿主细胞

具有抗原性

包膜（envelope）

功能：

维护病毒体结构的完整性

保护核衣壳

对干燥、热、酸和脂溶剂等敏感

病毒蛋白特性：

包膜的蛋白质由病毒基因编码，常位于病毒体的表面

构成突起，称剌突（spike）或包膜子粒（peplomer）

与致病性，免疫性及血清学鉴定密切相关

结构蛋白：

包括衣壳蛋白、基质蛋白、包膜蛋白等。

其功能为－－

保护核酸：

免受核酸酶或其它破坏性因素的破坏

参与感染：

与病毒吸附有关

具有抗原性：

产生中和抗体

与病毒核酸形成化学键，形成病毒颗粒

将衣壳蛋白与包膜联系，固定跨膜糖蛋白

非结构蛋白：

多为与病毒复制、转录、翻译有关

第四章病毒的复制

1.单克隆抗体：

单克隆细胞将合成针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。

2.细胞株：

通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株（CellStrain），也就是说，细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。

细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在。

3.细胞系：

原代培养物经首次传代成功即称为细胞系（CellLine），因此细胞系可泛指一般可能传代的细胞。

4.准种，即是一组自身复制的分子，它们彼此不同，但又密切相关。

准种的演变是从一个原始的特定病毒序开始的，该病毒的每一轮复制均导致变异株的出现。

因此，在任何时点，某病毒群（viralpopulation）总是由常见的代表性序列即主序列（mastersepuence）和同一组不同的但又密切相关和序列（变异株）所组成。

一个准种就是由一系列相关的基因型组成的群体，这些基因型在某些环境中有较高突变率，它们的后代与亲本相比大多含有一个或多个突变。

5.准株（quasispecices）：

指某株病毒在同一宿主内发生变异所产生的变异株，应注意与变异体区别。

6.型：

指同种病毒的不同血清型（例如各种抗体中和表型）和基因型。

7.变异体：

指表型与原始野生型不同的病毒，但其变异的遗传基础尚不清楚。

但突变体是清楚的。

8.血凝实验：

血凝试验又称为Coombs试验，是检测抗红细胞不完全抗体的一种的方法。

它分为直接Coombs试验和间接Coombs试验，直接试验的目的是检查红细胞表面的不完全抗体而间接试验的目的是检查血清中存在游离的不完全抗体。

9.隐蔽期（eclipsephase/latentperiod）：

无完整病毒颗粒，病毒即失去了完整的可见形态，同时也丢掉了感染性，用一切血清学方法和电镜检查，在细胞内已不能找到病毒颗粒。

这个时期是从病毒进入细胞到开始复制，该过程没有病毒的增殖。

而潜伏期是病毒进入细胞到细胞外可以检测到病毒颗粒，即病毒进入细胞到释放的过程。

病毒的异常复制

10.顿挫感染（abortiveinfection）

细胞为病毒的非容纳细胞，病毒进入非容纳细胞感染过程；

缺乏部分/全部病毒增殖需要的酶、能量等，不能产生完整的感染性的子代病毒；

11.缺陷病毒（defectivevirus）

▪带有不完整基因组或者某一基因位点发生突变的病毒体；

▪不能产生完整的感染性的子代病毒；

▪在辅助病毒或辅助细胞系的帮助下完成复制；

▪能够干扰同种成熟病毒体进入易感细胞（DIP）

▪可以为天然缺陷，也可以为人工缺陷病毒

12.干扰现象（interference）

▪两种病毒感染同一细胞；

▪一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。

▪发挥干扰作用的缺陷病毒称缺陷干扰颗粒（defectiveinterferingparticles,DIP），与亲代病毒（标准病毒）之间存在着波动的共存。

顿挫感染（abortiveinfection）病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，则病毒在其中不能合成本身的成分；或者虽能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放，此感染过程被称为顿挫感染。

不能为病毒增殖提供条件的细胞，被称为非容纳细胞。

能为病毒提供条件，可产生完整病毒的细胞被称为容纳细胞。

缺陷病毒（defectivevirus）因病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒称为缺陷病毒。

当与其他病毒共同感染细胞时，若其他病毒能为缺陷病毒提供所需要的条件，缺陷病毒则又能完成正常增殖而产生完整的子代病毒，将这种有辅助作用的病毒称为辅助病毒（helpervirus）。

腺病毒伴随病毒（adeno-associatedvirus）就是一种缺陷病毒，用任何细胞培养都不能增殖，但当和腺病毒共同感染细胞时却能产生成熟病毒。

腺病毒就是辅助病毒。

丁型肝炎病毒（hepatitisDvirus，HDV）也是缺陷病毒，必须依赖于乙型肝炎病毒（HBV）才能复制。

缺陷病毒虽然不能复制，但却具有干扰同种成熟病毒体进入细胞的作用，又称其为缺陷干扰颗粒（defectiveinterferingparticle，DIP）。

DIP具有正常病毒的衣壳和包膜，只是内含缺损的基因组。

DIP不仅能干扰非缺陷病毒的复制，还能影响细胞的生物合成。

伪病毒（pseudovirion）是缺陷病毒的另一形式，它不含有病毒基因组，而是在病毒复制时，衣壳将宿主细胞DNA的某一片段包装进去，用电镜可以观察到这种类病毒颗粒，但不能复制。

干扰现象（interference）当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象，称为病毒的干扰现象。

干扰现象不仅可发生在不同种病毒之间，也可在同种不同型或不同株病毒之间发生。

发生干扰的主要机制是：

①一种病毒诱导细胞产生的干扰素（interferon，IFN）抑制另一种病毒的增殖；②病毒吸附时与宿主细胞表面受体结合而改变了宿主细胞代谢途径，阻止了另一种病毒的吸附和穿入等复制过程；③DIP所引起的干扰。

病毒之间干扰现象能够阻止发病，也可以使感染中止，使宿主康复。

但在预防病毒性疾病使用疫苗时，也应注意合理使用疫苗，避免由于干扰而影响疫苗的免疫效果。

用于病毒复制研究的实验系统

噬菌体---细胞培养系统

动物病毒---动物细胞培养系统

植物病毒---植物原生质体培养系统

细胞培养系统优点：

1）敏感的宿主细菌易于在琼脂平板上培养，数目可以控制。

2）噬菌体在细菌内增殖可以导致液体细菌培养物变清亮或固体平板出现噬菌体斑。

3）噬菌体和细菌的增殖速度快，周期短，易于反复实验。

病毒的复制周期：

•吸附absorption

•侵入penetration

•脱壳uncoating

•病毒大分子的合成biosynthesis

•病毒的装配与释放assemblyandrelease

病毒吸附三阶段：

•接触→结合→特异性吸附

①随机碰撞:

低温被用于同步感染。

②可逆吸附，即一定的PH值条件下，病毒体与细胞通过静电引力而结合，与阳离子浓度有关，是非特异、可逆的结合。

③不可逆吸附，是病毒体表面位点（蛋白质结构）与宿主细胞膜上相应受体结合，形成结构互补。

吸附是特异的，是不可逆的，是决定病毒感染的真正开始。

穿入（penetration）:

病毒不可逆地吸附于细胞受体后，病毒以核酸、核衣壳或者病毒粒子的方式进入细胞。

吞饮—无包膜病毒

直接穿入—无包膜病毒

融合—有包膜病毒

脱壳（uncoating）：

入侵后的病毒，其包膜和衣壳被去除，而核酸得以释放出来。

一步法生长曲线：

实验方法：

先把敏感细菌悬浮液与适量的噬菌体混合，经数分钟吸附后，混合液中加入一定量的该噬菌体的抗血清。

然后再用细菌培养液进行高倍稀释。

培养后定时取样，将含噬菌体的样品与敏感细菌混合，在平板上培养，计算噬菌斑数。

蚀斑试验：

病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的蚀斑形成单PFU（plaqueformingunits）来表示。

病毒复制区域：

DNA病毒核内（除痘病毒）

RNA病毒胞质（除流感病毒及部分副粘病毒）

DoublestrandgappedDNAgenome

HBV基因组虽为双链环形DNA，但其复制过程有RNA逆转录病毒的特性，需要逆转录酶活性产生RNA/DNA中间体，再继续进行复制。

其过程为：

①在由病毒和/或细胞来源的DNA-p作用下，正链首先延伸形成共价闭合环状DNA（CovalentlyClosedCircularDNA）。

②以此为模板，通过宿主肝细胞酶的作用转录成复制中间体。

③再以此为模板，通过逆转录酶的作用，形成第一代和第二代DNA。

此双链DNA部分环化，即完成HBV-DNA的复制。

1．双链DNA病毒dsDNA病毒复制过程可分为早期和晚期两个阶段（图4-3）。

早期阶段是病毒利用宿主细胞核内的依赖DNA的RNA多聚酶，转录早期mRNA，再于胞浆内的核糖体翻译出早期蛋白。

早期蛋白主要是非结构蛋白，包括DNA多聚酶、脱氧胸腺嘧啶激酶及调控基因和抑制细胞代谢的多种酶类，用于子代DNA的复制。

晚期阶段包括子代DNA复制和晚期蛋白的合成。

DNA复制为半保留复制形式，即在解链酶作用下亲代DNA的双链解开为正、负两个单链；再分别以这两条单链为模板，利用早期合成的DNA多聚酶，复制出子代DNA。

然后以子代DNA分子为模板，转录晚期mRNA，继而在胞浆核糖体内转译出病毒结构蛋白，主要为衣壳蛋白。

2．单链DNA病毒ssDNA病毒种类很少，微小DNA病毒属此类。

该类病毒生物合成时，首先以亲代DNA作模板，合成互补链，并与亲代DNA链形成dsDNA，作为复制中间型（replicativeintermediate，RI）。

然后解链，以半保留形式进行复制，并以新合成互补链为模板复制出子代DNA，转录mRNA并翻译合成病毒蛋白质。

3．单正链RNA病毒人和动物的RNA病毒多为单链RNA病毒，除正粘病毒外，绝大多数的生物合成在宿主细胞浆内。

+ssRNA病毒如小RNA病毒、黄病毒和某些出血热病毒等。

+ssRNA本身具有mRNA功能，其RNA可直接附着于宿主细胞的核糖体上翻译早期蛋白，首先全基因组翻译出大分子多聚蛋白，在细胞或病毒编码的蛋白酶作用下切割成为功能蛋白及结构蛋白，如RNA聚合酶。

但风疹病毒、冠状病毒等首先从5’端起始部分的RNA编码非结构蛋白。

+ssRNA在该酶作用下，转录出与亲代互补的负链RNA，形成双股RNA（±RNA），即复制中间型，其中以正链RNA为mRNA翻译病毒晚期蛋白，即衣壳蛋白及其他结构蛋白；以负链RNA为模板复制子代病毒RNA，进而再装配与释放.

4．单负链RNA病毒大多数有包膜病毒属于-ssRNA病毒，如流感病毒、狂犬病病毒等。

因为这些病毒含有依赖RNA的RNA多聚酶，故能以病毒RNA为模板进行复制，但-ssRNA却不能直接做为mRNA翻译病毒蛋白质。

在生物合成过程中，-ssRNA首先转录出互补正链RNA，形成复制中间体（±RNA），产生更多的正链RNA，以其中部分正链RNA为模板复制出子代负链RNA，部分正链RNA起mRNA作用，翻译出病毒的结构蛋白和非结构蛋白。

5．双链RNA病毒病毒的双链RNA在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录出mRNA，然后再翻译出早期蛋白或晚期蛋白。

双链RNA在复制时，必须先以其原负链为模板复制出正链RNA，再由正链RNA复制出新的负链，构成子代RNA。

6．逆转录病毒人类免疫缺陷病毒（HIV）和人类T淋巴细胞白血病病毒（HTLV）是逆转录病毒（retrovirus）。

此类病毒自身携带有逆转录酶，其基因组独特，是由两条相同的正链RNA构成，称为单正链双体RNA。

其生物合成过程与其他单链RNA不同。

首先以病毒RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA，构成RNA：

DNA中间体。

中间体中的RNA链由RNA酶H水解，DNA链进入细胞核内，在DNA多聚酶作用下复制成双链DNA。

该双链DNA则整合至宿主细胞的染色体DNA上，成为前病毒（provirus），并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。

前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。

mRNA在胞浆核糖体上翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白.

原文地址:

自己整理

双链DNA：

双链DNA可以直接通过半保留复制获得子代核酸，同时利用双链DNA可以得到mRNA进而翻译成蛋白，组装后成为完整病毒。

有缺口的双链DNA：

HBV首先+DNA会被补齐，得到完整的环状双链DNA，之后以-DNA为模板合成+RNA，再利用+RNA（并不是最终的+DNA，它是完整的）合成-DNA，以-DNA为模板合成+DNA（不完整的）。

同时以双链DNA为模板可以合成mRNA介导蛋白质的翻译。

单链+DNA：

单链DNA首先会形成双链DNA，之后半保留复制获得+DNA和-DNA，+DNA会与蛋白外壳形成子代病毒。

同时双链DNA会转录形成mRNA介导蛋白质的形成。

双链RNA：

（全保留复制）

真核细胞没有RNAdependentRNApolymerase,病毒自带。

同时双链RNA也不能被翻译。

一般是分节段的。

所以双链RNA会先复制出一条+RNA，以其为模板可以复制出-RNA，构成子代病毒。

（病毒选择先复制出+RNA，而不是-RNA）病毒的双链RNA在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录出mRNA，然后再翻译出早期蛋白或晚期蛋白。

单正链RNA：

+RNA可以被直接用于蛋白质的翻译。

同时在病毒以RNA为基础的多聚酶可以复制出-RNA，然后再复制出+RNA，组装得到子代病毒。

逆转录病毒：

单+RNA虽然是mRNA，但是不能被直接翻译。

因为是由两条相同的正链RNA构成，称为单正链双体RNA。

它在病毒的逆转录酶作用下转录出-DNA，然后该-DNA会复制出+DNA，之后类似双链DNA，双链DNA整合至宿主细胞的染色体DNA上，成为前病毒（provirus），并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。

前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。

mRNA在胞浆核糖体上翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白。

-RNA病毒：

可以是分节段的，也可以不分节段。

-RNA可以转录出mRNA，同时它也可以复制出+RNA，然后再转录出-RNA，与蛋白结合形成子代病毒。

模板链（templatestrand）：

可作为模板转录为RNA的那条链，在转录过程中，RNA聚合酶与模板链结合，并沿着模板链的3'→5';方向移动，按照5'→3'方向催化RNA的合成。

又称为反义链（antisencestrand）。

RF（replicativeform）：

病毒核酸在复制过程中出现的一种结构，如单正链RNA病毒转录出负链RNA，两条链配对形成RF。

RI（replicativeintermediate）：

部分单体，部分双体。

非病毒自身固有成分，完成复制后消失。

连结体：

病毒基因组的多个拷贝通过共价键或非共价键以串联或连环形成首尾相连的结构。

病毒的装配：

不同病毒在细胞内不同位置装配

除痘病毒外，DNA病毒—细胞核

RNA病毒、痘病毒—细胞质

病毒的装配过程非常复杂

无包膜病毒、疱疹病毒等先形成20面体的空心衣壳，病毒核酸从缝隙进入壳内。

螺旋对称病毒：

壳粒围绕核酸装配成核衣壳

成熟的标准：

形态结构完整

具有成熟病毒颗粒的抗原性

具有感染性

无包膜病毒即为病毒体，有包膜病毒还需获得包膜

病毒释放的方式：

破胞释放：

细胞裂解，释放大量子代病毒

出芽释放：

以出芽方式获得包膜，细胞不立即死亡。

CMV：

通过细胞间桥或细胞融合在细胞间传播。

最常用的鸡胚接种部位有：

✓羊膜腔

✓尿囊腔

✓绒毛尿囊膜

✓卵黄囊等

病毒的鉴定

病毒形态学观察

完整病毒在细胞中的增殖

病毒的成分

病毒的血清学鉴定

病毒的快速诊断

1.病毒形态学观察

✓电镜

✓免疫电镜

2.完整病毒在细胞中的增殖

细胞病变效应-cytopathiceffect,CPE

红细胞吸附现象-hemadsorption，HAd

干扰现象-interference

免疫荧光检测病毒蛋白-immunofluoresence

细胞病变效应

❑有些病毒在细胞内增殖时可引起特有的细胞病变，称为细胞病变效应（CPE）。

常见的变化有细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等。

❑有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等作用于细胞膜，可使邻近的细胞相互融合，形成多核巨细胞或称融合细胞。

❑有些病毒（如狂犬病病毒、麻疹病毒等）可在培养细胞中形成胞浆或核内的包涵体。

3.病毒的血清学鉴定

▪中和试验（neutralizingtest,NTtest）

▪补体结合试验（complementfixationtest,CFtest）

▪血凝抑制试验（hemagglutinatiainhibitiontest,HItest）

▪凝胶免疫扩散试验

中和试验（neutralizingtest,NTtest）

Ø是病毒在活体内或细胞培养中被特异性抗体中和而失去感染性的一种试验。

补体结合试验（complementfixationtest,CFtest）

Ø用已知病毒可溶性补体抗原（CF）来检测病人血清中相应（CF）抗体。

补体结合反应：

可溶性抗原，如蛋白质、多糖、类脂质和病毒等，与相应抗体（IgG和IgM）结合后，抗原抗体复合物可以结合补体，但这一反应肉眼不能察觉，如再加入红细胞和溶血素，即可根据是否出现溶血反应来判定反应系统中是否存在相应的抗原或抗体。

这个反应就是补体结合反应。

如果不发生溶血，即为补体结合试验阳性。

如果出现溶血反应，即为补体结合试验阴性。

第五章病毒的遗传与变异

病毒株（strain）：

同一种病毒的不同分离株或不同来源的病毒系

病毒型别（type）：

同种病毒的不同血清型别

病毒野生型（Wildtype）:

从自然宿主中新分离出的,或者是实验室采用的

病毒突变体（mutant）：

与野生病毒株的不同表型的变异株,已清楚其机理

病毒变异体（variant）：

与野生病毒株的不同表型的变异株,并不清楚其机理

病毒准株（quasispecies）:

在一个宿主体内，子代病毒出现了与原始感染株不一致，该变异个体称为病毒准株。

病毒物质变异的类型

1.病毒基因组碱基序列变异引起的表型改变

2.病毒基因组之间相互作用导致的重组与重配

3.病毒基因组与宿主细胞基因组的整合导致的遗传变异

突变分子改变的类型

•错配

•缺失、插入和移框突变

•重排

病毒突变类型

•Synonymousmutation同义突变（由于生物的遗传密码子存在兼并现象，在某一碱基改变后，在原来的某种aa的位置译成同一种aa，此现象称同义突变。

）

•Missensemutation错义突变----渗漏突变型、中性突变（由于bp的替换，使一种aa的密码子变为另一种aa的密码子，在合成多肽时，译成了不同的aa，从而引起基因突变。

这种突变被称为错义突变。

）

•Nonsensemutation（无义突变：

是编码某一氨基酸地三联体密码经碱基替换后,变成不编码任何氨基酸地终止密码UAA、UAG或UGA。

虽然无义突变并不引起氨基酸编码的错误,但由于终止密码出现在一条ｍＲＮＡ的中间部位，就使翻译时多肽链的终止就此终止，形成一条不完整的多肽链。

）

•Silentmutation沉默突变：

中性突变，同义突变（另一类DNA的碱基改变虽然导致氨基酸变化，但不影响相应蛋白质的活性（突变的是无关紧要的位置），称为中性替代（neutralsubstitution））

•Forwardmutation正突变（正向突变由野生型变为突变型的基因突变。

）

•Reversemutation突变体（mutant）经过第二次突变又完全地或部分地恢复为原来的基因型和表现型

•Suppressormutation抑制突变：

原有突变存在，但表型效应被二次突变阻抑。

反密码子也跟着突变

•渗漏突变型：

错义突变的产物有部分活性（半显性，不规则显性）

•组成型突变cons