病毒学总论.ppt

1、3000BC，埃及孟非思壁画中埃及孟非思壁画中长老患小儿麻痹症长老患小儿麻痹症 病病 毒毒 概概 述述病毒的发现病毒的发现18921892年发现第一个病毒即烟草花叶病毒年发现第一个病毒即烟草花叶病毒18981898年发现动物口蹄疫病毒年发现动物口蹄疫病毒首先被证实对人类有致病性的是首先被证实对人类有致病性的是黄热病毒（黄热病毒（19011901年发现）年发现）n n体积微小，电子显微镜观察；可通过滤菌器体积微小，电子显微镜观察；可通过滤菌器 n n结构简单：非细胞结构结构简单：非细胞结构 n n基因组：只有一种核酸（基因组：只有一种核酸（RNARNA或或DNADNA）n n严格活细胞内寄生严格

2、活细胞内寄生n n以复制方式繁殖以复制方式繁殖n n对抗生素不敏感，耐冷不耐热对抗生素不敏感，耐冷不耐热病毒的特点病毒的特点体积微小，结构简单，只含有一种类型的核酸，体积微小，结构简单，只含有一种类型的核酸，只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的只能在活的、敏感细胞内以复制方式增殖的非细胞型微生物非细胞型微生物病毒概念病毒概念病毒引起疾病的特点病毒引起疾病的特点n n涉及面广：涉及面广：75%75%由病毒引起由病毒引起n n传染性强、传播迅速：如流感病毒传染性强、传播迅速：如流感病毒n n病死率高：如狂犬病病毒病死率高：如狂犬病病毒n n后遗症严重：如脊灰病毒后遗症严重：如脊灰病毒n n持续感

3、染：如乙肝病毒持续感染：如乙肝病毒n n引起肿瘤：如爱滋病毒引起肿瘤：如爱滋病毒n n致畸性：如风疹病毒致畸性：如风疹病毒n n特效药少，对抗生素不敏感特效药少，对抗生素不敏感n n预防是重点预防是重点 病毒的基本性状病毒的基本性状一、病毒的大小与形态一、病毒的大小与形态病毒体（病毒体（virion）完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性完整的成熟病毒颗粒，具有典型的形态结构，并有感染性n n病毒的大小病毒的大小病毒的大小病毒的大小n n测量单位测量单位测量单位测量单位 ：纳米（：纳

4、米（：纳米（：纳米（nmnm）50 50 nm nm 小型病毒小型病毒小型病毒小型病毒 50 50 nm-150 nm nm-150 nm 中等大小病毒（大多数）中等大小病毒（大多数）中等大小病毒（大多数）中等大小病毒（大多数）150150nm nm 大型病毒（最大大型病毒（最大大型病毒（最大大型病毒（最大300 300 nmnm）微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次体立克次体450nm衣衣原体原体390nmA、大肠杆菌噬菌体大肠杆菌噬菌体 (65 95nm)B、腺病毒腺病毒 (70nm)C、脊髓灰质炎病毒脊髓灰质

5、炎病毒 (30nm)D、乙脑病毒乙脑病毒 (40nm)E、蛋白分子蛋白分子 (10nm)F、流感病毒流感病毒 (100nm)G、烟草花叶病毒烟草花叶病毒球形病毒球形病毒天花病毒天花病毒n n病毒的形态病毒的形态n n多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，多数病毒呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状杆状病毒杆状病毒噬菌体噬菌体狂犬病毒二、病毒的结构与功能二、病毒的结构与

6、功能病毒体结构模式病毒体结构模式包膜子粒包膜核心衣壳壳粒核衣壳病毒的结构病毒的结构核心：核酸、酶类核心：核酸、酶类衣壳：由壳粒（多肽）组成衣壳：由壳粒（多肽）组成包膜：由宿主细胞膜或核膜组成包膜：由宿主细胞膜或核膜组成 镶嵌有包膜子粒（刺突）镶嵌有包膜子粒（刺突）螺旋对称型（螺旋对称型（Helical Symmetry）二十面体立体对称型（二十面体立体对称型（Icosahedral Symmetry）复合对称型（复合对称型（Complex Symmetry）衣壳类型衣壳类型螺旋对称型螺旋对称型（helical symmetry)20面体立体对称型面体立体对称型(icosahedral symm

7、etry)：大多数球状病毒属之大多数球状病毒属之（3）复合对称型）复合对称型(complex symmetry)螺旋对称型螺旋对称型20面体立体对称型面体立体对称型病毒的组成成分病毒的组成成分一、核酸一、核酸 种类：种类：DNA、RNA 存在形式：单链与双链；正链与负链，分节存在形式：单链与双链；正链与负链，分节 作用：作用：ORF可重叠，具有感染性可重叠，具有感染性二、蛋白质二、蛋白质 种类：结构蛋白携带全部遗传信息种类：结构蛋白携带全部遗传信息 特点：有内含子、非结构蛋白特点：有内含子、非结构蛋白 作用：衣壳、基质、包膜蛋白（结构蛋白）作用：衣壳、基质、包膜蛋白（结构蛋白）酶、反式作用因子

8、（非结构蛋白）酶、反式作用因子（非结构蛋白）三、病毒的分类三、病毒的分类（Classification of Viruses）一、生物学分类一、生物学分类二、临床分类二、临床分类生物学分类生物学分类DNA病毒病毒类型类型 分类特点分类特点 病毒科名病毒科名DNA病毒病毒 双链双链DNA、有包膜有包膜 痘病毒科痘病毒科 疱疹病毒科疱疹病毒科 双链双链DNA、无包膜无包膜 腺病毒科腺病毒科 乳多空病毒科乳多空病毒科 单链单链DNA、无包膜无包膜 细小病毒科细小病毒科 类型类型 分类特点分类特点 病毒科名病毒科名RNA病毒病毒 双链双链RNA、分节、无包膜分节、无包膜 呼肠病毒科呼肠病毒科 双双RN

9、A病毒科病毒科 负单链负单链RNA、不分节、有包膜不分节、有包膜 副粘病毒科副粘病毒科 弹状病毒科弹状病毒科 负单链负单链RNA、分节、有包膜分节、有包膜 正粘病毒科正粘病毒科 布尼亚病毒科布尼亚病毒科 沙粒病毒科沙粒病毒科 正单链正单链RNA、不分节、无包膜不分节、无包膜 小小RNA病毒科病毒科 杯状病毒科杯状病毒科 星状病毒科星状病毒科 正单链正单链RNA、不分节、有包膜不分节、有包膜 冠状病毒科冠状病毒科 黄病毒科黄病毒科 披膜病毒科披膜病毒科生物学分类生物学分类RNA病毒病毒 类型类型 分类特点分类特点 病毒科名病毒科名 逆转录病毒逆转录病毒 双链双链DNA、不分节、有包膜不分节、有包

10、膜 嗜肝嗜肝DNA病毒科病毒科 单链单链RNA、不分节、有包膜不分节、有包膜 逆转录病毒科逆转录病毒科生物学分类生物学分类逆转录病毒逆转录病毒 病毒的增殖病毒的增殖（Replication of Viruses）一、病毒的增殖过程一、病毒的增殖过程二、病毒的异常增殖形式二、病毒的异常增殖形式吸附吸附 adsorption穿入穿入 penetration脱壳脱壳 uncoating生物合成生物合成 biosynthesis组装与释放组装与释放 assembly and release病毒的增殖周期病毒的增殖周期吸附吸附病毒的增殖过程病毒的增殖过程穿入穿入脱壳脱壳早期蛋白早期蛋白晚期蛋白晚期蛋白装

11、配装配DNA复制复制核酸游离核酸游离成熟成熟释放释放n n吸附吸附 病毒表面蛋白质与细胞接触病毒表面蛋白质与细胞接触病毒表面蛋白质与细胞接触病毒表面蛋白质与细胞接触结合结合结合结合特异性特异性特异性特异性吸附吸附吸附吸附 （病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）（病毒配体位点与细胞膜特异受体结合）决定病毒的嗜组织性决定病毒的嗜组织性决定病毒的嗜组织性决定病毒的嗜组织性n n穿入穿入融合融合-有包膜病毒有包膜病毒胞饮胞饮-无包膜病毒无包膜病毒 CD21（EBV受体）受体）CD4（HIV受体）受体）CD46（麻疹病毒受体）麻疹病毒

12、受体）CD54（鼻病毒受体）鼻病毒受体）病毒受体病毒受体胞饮方式穿入胞饮方式穿入脱壳脱壳 uncoating穿入胞质中的核衣壳脱去蛋白质，使基因穿入胞质中的核衣壳脱去蛋白质，使基因组核酸裸露的过程组核酸裸露的过程依赖于脱壳酶依赖于脱壳酶病毒核酸病毒核酸病毒核酸病毒核酸生物合成生物合成 Biosynthesis利用宿主细胞提供的小分子物质合成病毒利用宿主细胞提供的小分子物质合成病毒核酸和蛋白质核酸和蛋白质病毒病毒mRNA的转录的转录复制子代病毒核酸复制子代病毒核酸特异性特异性mRNA转录、翻译子代病毒转录、翻译子代病毒 结构蛋白和功能蛋白结构蛋白和功能蛋白隐蔽期隐蔽期早早 期：期：基因组在细胞内

13、合成非结构蛋白（病毒复基因组在细胞内合成非结构蛋白（病毒复制酶及抑制细胞正常生物合成的抑制酶）制酶及抑制细胞正常生物合成的抑制酶）晚晚 期：期：根据基因组的指令在细胞内复制病毒核酸，根据基因组的指令在细胞内复制病毒核酸，合成结构蛋白和非结构蛋白合成结构蛋白和非结构蛋白1 1、DNADNA病毒（双链）：病毒（双链）：细胞核内合成细胞核内合成DNADNA，细胞质内合成病毒蛋白细胞质内合成病毒蛋白早期：早期：病毒病毒DNADNA依赖依赖DNA的的RNA多聚酶多聚酶早期早期mRNAmRNA转转 译译早期蛋白早期蛋白DNADNA多聚酶多聚酶脱氧胸腺嘧啶激酶脱氧胸腺嘧啶激酶调控病毒基因组转录的酶调控病毒基

14、因组转录的酶抑制宿主细胞生物合成的酶抑制宿主细胞生物合成的酶药物作用的靶药物作用的靶晚期：晚期：解链解链正链正链DNA负链负链DNADNADNA多聚酶多聚酶子代子代DNA转录转录晚期晚期mRNAmRNA晚期晚期蛋白蛋白病毒衣壳蛋白病毒衣壳蛋白及其他结构蛋白及其他结构蛋白2 2、RNARNA病毒（单链）：病毒（单链）：多数在细胞质内合成子代多数在细胞质内合成子代RNARNA及病毒蛋白及病毒蛋白（1 1）正单链）正单链RNARNA病毒（病毒（有有mRNAmRNA功能功能）：）：正单链正单链RNARNA复制复制子代子代RNA结构蛋白（结构蛋白（衣壳蛋白等衣壳蛋白等）非结构蛋白非结构蛋白（依赖依赖RN

15、A的的RNA多聚酶多聚酶）双链双链RNARNA（复制中间型）复制中间型）药物作用的靶药物作用的靶（2 2）负单链）负单链RNARNA病毒病毒（有依赖有依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶）：负单链负单链RNARNA依赖依赖RNA的的RNA多聚酶多聚酶正单链正单链RNARNA（有有mRNAmRNA功能）功能）子代子代RNA 结构蛋白结构蛋白（衣壳蛋白等衣壳蛋白等）双链双链RNARNA（复制中间型）复制中间型）药物作用的靶药物作用的靶解链解链（3 3）逆转录病毒）逆转录病毒（有逆转录酶，即依赖有逆转录酶，即依赖RNA的的DNA多聚酶多聚酶）单链单链RNARNA逆转录酶逆转录酶RNARNADNADNA（

16、复制中间型）复制中间型）进入细胞核进入细胞核双链双链DNADNA整合（整合（前病毒前病毒）子代病毒子代病毒RNARNA病毒病毒mRNAmRNA病毒病毒蛋白质蛋白质DNADNA肿瘤发生肿瘤发生药物作用的靶药物作用的靶组装与释放组装与释放assembly and release 装配装配细胞核内细胞核内细胞质内细胞质内核膜上核膜上胞质膜上胞质膜上释放释放 裂解细胞释放裂解细胞释放（无包膜病毒无包膜病毒）出芽释放出芽释放（有包膜病毒有包膜病毒）装配（装配（assembly）释放（释放（release）n n破胞破胞破胞破胞释放：释放：释放：释放：无包膜病毒无包膜病毒无包膜病毒无包膜病毒致细胞破裂死亡致细胞破裂死亡致细胞破裂死亡致细胞破裂死亡一次大量释放一次大量释放一次大量释放一次大量释放n n 芽生释放：芽生释放：芽生释放：芽生释放：有包膜病毒有包膜病毒有包膜病毒有包膜病毒病毒核衣壳出芽时套上宿主细胞的病毒核衣壳出芽时套上宿主细胞的病毒核衣壳出芽时套上宿主细胞的病毒核衣壳出芽时套上宿主细胞的核膜或细胞膜核膜或细胞膜核膜或细胞膜核膜或细胞膜细胞不死细胞不死细胞不死细胞不死逐个释放逐个释放逐个释