第七章病毒重点

第七章病毒重点、难点剖析1．病毒以其结构简单,特殊的繁殖方式以及绝对的细胞内寄生显著区别于其他生物,它与单细胞微生物主要性质的比较如表7-17-1病毒与单细胞微生物主要性质的比较主要性质细菌立克次氏体支原体衣原体病毒直径大于300nm+++－+－－在无生命培养基生长+-+-－双分裂++++－DNA和RNA++++－核酸感染性－－－－+*核糖体++++－代谢++++－对抗生素的敏感性++++－***：DNA病毒和RNA病毒中的一部分；**：利福平可抑制痘病毒复制2．现在的病毒分类系统将已发现的病毒分为dsDNA病毒、ssDNA病毒、DNA和RNA逆转录病毒、dsRNA病毒、负意ssRNA病毒、正意ssRNA病毒和亚病毒因子等7大类，62个病毒科，其中有少数病毒科已分别划归于有尾噬菌体目、单组份负意RNA病毒目和成套病毒目中，并且一些真核生物的逆转录转座子，现在分别归于DNA和RNA逆转录病毒类的假病毒科和转座病毒科。另外将卫星病毒、类病毒和朊病毒归在亚病毒因子类。3．血细胞凝集试验。一些裸露病毒的壳体蛋白，特别是有包膜病毒的包膜突起，能够引起一定种类脊椎动物的红细胞发生凝集，并且病毒所能凝集红细胞的量与病毒的浓度成正比。血细胞凝集试验即是根据病毒的这一性质设计的病毒定量分析，其方法是将倍比稀释的待测病毒样品液分别与相应种类的动物红细胞一起置于有孔塑料板的小孔中，均匀混合后在适当温度下静置反应，待一定时间后观察结果。由于病毒浓度在各个不同稀释度样品中不同，因而在发生疑集反应的各个稀释度中，血细胞凝集程度有别，故特出现50％凝集(++)的病毒稀释度定为测定终点，称做一个血凝集单位。4．病毒的终点测定有LD50、ID50、TCID50等之分，但其原理与方法类似，以LD50测定为例：将待测病毒系列稀释后，取等体积的各个稀释度的病毒稀释液接种实验动物，每个稀释度若干只(如6只)，在规定条件下饲养，并间时观察，记录因病毒感染动物致死情况(表7-2)。表7—2病毒感染动物致死情况病毒稀释度接种动物数死亡数存活数累积值总死亡数总存活数死亡率比例%10-166017017/1710010-266011011/1110010-3642525/77110-4615171/81310-56060130/130根据Read和Muench方法：半数效应剂量(LD50、ID50、TCID50)：50％感染率(或死亡串)的高临界稀释度倒数的对数+距第七章病毒85离比x稀释系数的对数50％的高临界感染率－50％上式中：距离=50％的高临界感染率－50％的低临界感染率71%－50%在上例中：距离==0.36，稀释系数为1071%－13%故LD50＝lg/10-3+0.36×lg10=3.36即：取一定量的10-3.36病毒样品稀释液接种供试的实验动物群体，可致50%的实验动物死亡。5.病毒壳体构成原理。任何物质结构取得稳定的必要物理条件是这些结构必须处于自由能最低状态，病毒的壳体结构也不例外。非对称的蛋白质亚基分子彼此结合构成壳体时，要形成最大数目的次级键必须对称排列，形成一高度有序的结构。在这样一高度有序的结构中，亚基之间形成次级键的数目最多，释放的自由能值最大，壳体处于自由能最低状态，结构趋于稳定。根据相对简单的几何原理，病毒壳体可取的结构对称形式只能是圆柱体对称或立体对称。在前一种形式中，由于蛋白质亚基与螺旋盘绕的病毒核酸的结合，故壳体非圆柱对称而是螺旋对称；在后一种形式中，由于在正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体这些拓扑等价多面体中，在表面积一定时，以二十面体容积最大，能包含更多的病毒核酸，故病毒壳体取二十面体对称。6，病毒的复制周期依其所发生的事件顺序分为以下5个阶段：①吸附；②侵入；③脱壳；④病毒大分子的合成，包括病毒基因组的表达与复制；⑤装配与释放。病毒的复制过程概括于图7—1。7.RNA病毒的基因组RNA种类繁多,其基因表达的方式各有不同,概况如图7-2。第七章病毒868．以溶源状态存在的噬菌体不能完成复制循环，噬菌体基因组长期存在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生，这一现象称做溶源性现象，能够导致溶源性发生的噬菌体称做温和噬菌体或称溶源性噬菌体。在大多数情况下，温和噬菌体的基因组都整合于宿主染色体中(如λ噬菌体)，亦有少数是以质粒形式存在(如P1噬菌体)。整合于细菌染色体或以质粒形式存在的温和噬菌体基因组称做原噬菌体，在原噬菌体阶段，噬菌体的复制被抑制，宿主细胞正常地生长繁殖，而噬菌体基因组与宿主细菌染色体同步复制，并随细胞分裂而传递给子代细胞。细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细菌称做溶源性细菌，处于溶源性细菌细胞中的噬菌体DNA在一定条件下亦可启动裂解循环，产生成熟的病毒颗粒。自然情况下的溶源性细菌裂解称为自发裂解，但裂解量较少，若经紫外线、氮芥、环氧化物等理化因子处理，可产生大量的裂解，此称为诱发裂解。溶源性反应是一种比裂解反应更有利于病毒持续和传播的病毒生存方式，处于这种最适应于它们所处环境中的噬菌体不会迅速杀死细胞，从而丧失传播的机会，所以，这也被认为一种原始的分化方式。9．真核细胞对病毒的感染可呈现不同的反应：①细胞无任何明显变化；②由于病毒的致细胞病变效应，细胞损伤．死亡；③细胞增生，继而或是细胞死亡，或是细胞继续失去生长控制，转化为癌细胞。病毒感染引起的致细胞病变效应或细胞损伤是因病毒的基因产物的毒性作用所引起，或是病毒复制的必需步骤的次级效应，而且以后者更为普遍。例如，腺病毒的五邻体基底蛋白(pentonbaseprotein)可引起单层细胞脱落，以前认为这是一种机制未明的毒性作用，现在已明确这是病毒内化时，五邻体基底蛋白通过RGD序列与细胞表面的整联蛋白结合的结果。具有强烈致细胞病变效应的病毒最终都会导致细胞死亡。10．亚病毒因子包括卫星病毒、卫星RNA、类病毒和朊病毒。在亚病毒因子中，仅有类病毒和朊病毒能独立复制；朊病毒颗粒不具有基因组核酸；卫星病毒与卫星RNA都具有核酸基因组，它们与DI颗粒类似，必须依靠辅助病毒进行复制，与DI颗粒不同的是，它们与其辅助病毒没有核酸序列同源性。卫星病毒、卫星RNA、类病毒和DI颗粒的性质比较见表7-3。表7—3卫星病毒、卫星RNA、类病毒和DI颗粒的性质比较第七章病毒87性质DI颗粒卫星病毒卫星RNA类病毒依赖辅助病毒复制是是是否特异性外壳壳体化否是否否辅助病毒外壳壳体化是a否是否抑制辅助病毒复制是是是－与辅助病毒序列同源性是否b否c－在体内和体外RNA的稳定性低低高高a：因缺失部位而有所不同，脊髓灰质炎病毒DIRNA能复制但不被壳体化；b：STMV基因组的3’端与辅助病毒有序列和结构的相似性；c：某些嵌合的卫星RNA与其辅助病毒基因组有广泛的3’序列同源性主要参考书目1．杨复华．病毒学．长沙：湖南科学技术出版社，19922．谢天恩，胡志红．普通病毒学．北京：科学出版社，20013．金奇．医学分子病毒学．北京：科学出版社，20014．HowleyPM，KinpeDM．FundametalVirology．4thed．Philadelphia：LippincottWilliams&Wilkins5．FlintSJ，etal..PrinciplesofVirology.Washington,D.C.：TheAmericanSocietyforMicrobiology，2000（杨复华）