医学微生物学课件--第20章-病毒的基本性状

第20章病毒的基本性状病毒（virus）：最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。特征：体积非常微小，必须用电子显微镜放大几万至几十万倍后方可观察；结构简单，无完整细胞结构，仅有一种核酸（RNA或DNA）；严格的细胞内寄生性，只能在一定种类的活细胞中增殖；对抗生素不敏感，但对干扰素敏感。2020/6/29医学微生物学第一节病毒的大小与形态病毒体（virion）：完整成熟的病毒颗粒。1大小nm2形态球形、杆形（丝形）、弹形、砖形、蝌蚪状3观察及测量①电镜②滤过③超速离心④X线衍射2020/6/29医学微生物学第二节病毒的结构与化学组成一、病毒的结构基本结构核衣壳（nucleocapsid）（病毒体）病毒核心（core）衣壳（capsid）辅助结构包膜（envelope）病毒核心：成分为核酸，病毒基因组病毒衣壳：包绕在核酸外面的蛋白质外壳衣壳由壳粒（capsomere）组成形态亚单位壳粒由多肽分子组成根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型螺旋对称二十面体立体对称复合对称核衣壳病毒体基本功能单位感染单位2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学包膜：病毒出芽释放时获得成分刺突(spike)或包膜子粒包膜有无：包膜病毒（envelopedvirus）和裸病毒（nakedvirus）之分对脂溶剂敏感宿主细胞膜、核膜成分病毒基因编码的病毒特异抗原2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学二、病毒的化学组成与功能核酸：仅含一种核酸，DNA或RNA形状不同（单一线性、双股环状）完整性不同（完整的、分节段的）功能：决定病毒的复制、感染及遗传变异感染性核酸：失去衣壳裸露的仍具有感染性的病毒的核酸蛋白质保护核酸结构蛋白：参与感染具有抗原性非结构蛋白：病毒酶类（病毒复制，抑制宿主相应功能）脂类和糖：主要存在于包膜中维护病毒体结构完整性与宿主细胞有亲和及融合的性能表现病毒种、型抗原性与病毒引起机体中毒症状有关2020/6/29医学微生物学第三节病毒的增殖病毒的增殖方式——自我复制（selfreplication），即以病毒核酸为模板进行复制的方式。2020/6/29医学微生物学一、病毒的复制周期（replicationcycle吸附穿入脱壳生物合成组装成熟释放1、吸附（adsorption）亲嗜性病毒表面吸附位点宿主细胞表面受体易感性特异性、不可逆的结合2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2、穿入（penetration）吸附后进入细胞内3、脱壳（uncoating）脱去衣壳、核酸裸露2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学4生物合成（biosynthesis）合成大量病毒核酸和结构蛋白（1）DNA病毒早期mRNA转录早期蛋白质转译（功能蛋白）复制子代核酸晚期mRNA转录晚期蛋白质转译（结构蛋白）病毒RNA逆转录酶RNA：DNA杂交中间体RNA酶H水解负单链DNADNA聚合酶双链DNA整合酶整合到细胞染色体上（前病毒）转录子代RNAmRNA翻译结构蛋白子代病毒释放（2）逆转录病毒（retrovirus）非结构蛋白装配2020/6/29医学微生物学5装配与释放（assemblyandrelease）组装成成熟的子代病毒，并从细胞游离出来2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学2020/6/29医学微生物学二、病毒的异常增殖和干扰现象（一）病毒的异常增殖顿挫感染（abortiveinfection）在病毒增殖过程中，虽可合成部分或全部病毒成分，但不能正常组装成完整的病毒体，既不能产生有感染性的子代病毒。依赖细胞的顿挫感染非容纳细胞（non-permissivecell）依赖病毒的顿挫感染缺陷病毒（defectivevirus）指病毒基因组不完整或严重改变而不能复制出完整的子代病毒的病毒2020/6/29医学微生物学（二）干扰现象（interference）两种病毒同时感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。干扰类型（异种、同种、自身、灭活病毒干扰活病毒）干扰素作用干扰机理竟争干扰改变宿主细胞代谢途径缺陷病毒干扰同种正常病毒中止感染干扰现象的意义预防感染鉴定病毒2020/6/29医学微生物学第四节病毒的遗传和变异一、病毒的基因组病毒核酸仅含一种类型，DNA或RNA形态多样性（单一线形、双股环状）完整性不同（完整的、分节段的）还有携带反转录酶的RNA病毒可突变，并决定其表型2020/6/29医学微生物学二、基因突变突变株——是指病毒基因碱基序列改变，导致表型性状改变的毒株。•条件致死性突变株（conditional-lethalmutant）温度敏感突变株（temperaturesensitivemutant,ts株）为条件致死性突变株中应用最广泛的•缺陷型干扰突变株（defectiveinhibitionmutant，DIM）•宿主范围突变株（hostrangemutant,hr突变株）•耐药突变株（drug-resistantmutant）2020/6/29医学微生物学三、基因重组与重配两种不同病毒感染同一细胞时，可发生基因交换而形成新性状的重组体。基因重组（recombination）——不分节段基因组病毒基因重配（reassortment）——分节段基因组的病毒类型：•活病毒之间N0H0+N1H1——N0H1•活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）•灭活病毒之间（多重复活）2020/6/29医学微生物学活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）A3株（流行株）新A3抗原鸡胚中增殖不良A1株（非流行株）旧A1抗原鸡胚中生长良好鸡胚中共同培养重组体（理想疫苗）有A3抗原鸡胚中生长良好UV灭活2020/6/29医学微生物学四、基因整合（geneintegration）病毒基因组（DNA病毒与逆转录病毒）与宿主细胞基因组的重组过程。整合可引起宿主细胞基因改变→细胞遗传性改变→细胞转化→个别可发生细胞恶化→肿瘤2020/6/29医学微生物学互补：一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成，但又是所必需的基因产物，而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。辅助病毒与缺陷病毒之间活病毒与死病毒之间两个不同的缺陷病毒之间五、病毒基因产物的相互作用加强：一种病毒与另一种非杀细胞病毒同时感染细胞，后者能增加前一种病毒复制产量的现象（极个别病毒之间）如：I型副流感病毒为水泡性口炎病毒的加强病毒。2020/6/29医学微生物学++表型混合—镶嵌包膜或衣壳表型交换—衣壳误配遗传物质不改变，而只有基因产物的交换，传代后恢复亲代表型。2020/6/29医学微生物学第五节理化因素对病毒的影响灭活（inactivation）——病毒受理化因素作用后失去感染性失去——增殖能力；保留——抗原性、红细胞吸附、血凝及细胞融合等特性；机制——破坏包膜、蛋白变性、损伤核酸。物理因素：温度、PH、射线化学因素：甘油、脂溶剂、化学消毒剂、抗生素与中草药、其他2020/6/29医学微生物学第六节病毒的分类分类原则核酸的性质与结构病毒大小与形态衣壳对称性和壳粒数目有无包膜对理化因素的敏感性抗原性生物学特性（繁殖方式、宿主范围、传播途径和致病性）2020/6/29医学微生物学分类常用核酸类型分类1DNAvirus2RNAvirus依传播方式和感染部位分类1呼吸道病毒2肠道病毒3肝炎病毒4痘类病毒5疱疹病毒6虫媒病毒7狂犬病毒8逆转录病毒2020/6/29医学微生物学亚病毒1类病毒（viroids）仅为单股环状RNA分子，由250~400个核苷酸组成，可直接在宿主细胞内增殖，引起植物疾病。2卫星病毒（satellites）单股环状RNA，由300~400个核苷酸组成，不能直接在宿主细胞内增殖，而需相应的、特异的“辅助病毒”即病毒的“病毒”，故称卫星病毒，引起植物疾病。3朊粒（prion）为蛋白质，用侵染子蛋白（prionproteinPrP）来表示，可在细胞内进行复制，病变部位无炎症及免疫反应，但均有脑组织的海绵状淀粉样病变。主要引起人和动物疾病，以慢性进行性退化性致死性中枢神经系统疾病为特征。羊瘙痒病、牛海绵状脑病（疯牛病）、库鲁病、克-雅病、老年痴呆等。2020/6/29医学微生物学ImagescourtesyofStephenJ.DeArmond,M.D.,Ph.D.,ProfessorofPathology(Neuropathology),DepartmentofPathology,UniversityofCaliforniaSanFrancisco