病毒学复习资料

病毒学复习资料盛德二年首发限量版作者：新浪爱问----刘校尉-1-第一章绪论一，病毒学研究的对象及任务病毒（virus)是指那些在化学组成和增殖方式上独具特点的，只能在宿主细胞内进行复制的微生物或遗传单位。病毒性质的两重性1.生命形式的两重性：存在形式：化学分子与细胞内寄生、结晶体与非结晶体、颗粒体形式与基因形式。2结构和功能的两重性：标准病毒与缺陷病毒缺陷病毒：装配不完全的病毒（缺损病毒，defectivevirus,Di颗粒）；标准病毒：产生缺陷病毒的原亲代病毒）。假病毒与真病毒假型病毒：一种病毒的核酸被另一病毒外壳包裹；假病毒：细胞DNA被病毒外壳包裹；真病毒：一种病毒的外壳包裹自己的核酸）。杂种病毒与纯种病毒杂种病毒：在混合感染中，病毒外壳包裹两种病毒的核酸3病理学两重性：致病性与非致病性；急性感染与慢性感染过客病毒：某一病毒对宿主无致病性，则该病毒称为此宿主的过客病毒病原病毒：某一病毒对宿主有致病性，则该病毒称为此宿主的病原病毒亚病毒1卫星病毒与卫星核酸satellitevirus需辅助病毒才能复制核酸（卫星病毒），或由辅助病毒提供外壳蛋白来包被核酸（卫星核酸）2拟病毒virusoid比卫星病毒核酸还要小，仅200—400bp，最大不过1kb环状RNA。需辅助病毒才能复制，与辅助病毒同包一个外壳中。属植物病毒，目前归于环状卫星RNA。3类病毒viroid240—375bp单链、环状RNA；独立侵染、自立复制、无外壳，多二级结构，不编码任何蛋白，为植物病毒4朊病毒prion很小的具侵染性的蛋白颗粒病毒学研究的任务1.防治和控制疾病2.基础理论研究：生命起源与进化、认识生命本质3.利用病毒造福人类：生物防治、病毒基因工程病毒学发展趋势一、病毒功能基因组学和蛋白质组学研究1.从核酸及蛋白质水平认识病毒，了解它们的致病机理与诊断防治。2.系统生物学理论的建立：系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分（基病毒学复习资料盛德二年首发限量版作者：新浪爱问----刘校尉-2-因、mRNA、蛋白质等）的构成，以及在特定条件下这些组分间的相互关系的学科。也就是说，系统生物学不同于以往的实验生物学——仅关心个别的基因和蛋白质，它要研究所有的基因、所有的蛋白质、组分间的所有相互关系。显然，系统生物学是以整体性研究为特征的一种大科学。3.新的诊断/预防/药物的发展与利用二、新出现或再现的病原微生物的特性与诊断、防治近年新出现或再现病毒的特点1.多数为人畜共患病的病原，可能由动物传给人2.可能由昆虫或节肢动物为中间媒介3.随交通旅行或工作生活习性改变、环境气候变化而传播4.所致疾病的诊断需作病原学确证三、病毒分子病理学研究1.生命起源、变异、毒力改变、进化2.病毒与宿主的相互作用3.肿瘤病毒学第二章病毒的分类与命名病毒“种”是指构成一个复制谱系(replicatinglineage)、占据一个特定小生境(ecologicalniche)、具有多个分类特征的病毒。病毒属是一群具有某些共同特征的种。其属名的词尾“virus”,但在设立一个新的病毒属时必需有一个同时被承认的代表种(typespecies)。病毒科是一群具有某些共同特征的属，科名的词尾为“viridae”。病毒目：是目前最高的分类阶元。病毒目是一群具有某些共同特征的科,目名的词尾为“virales”。病毒分类原理及其依据原理：强调其分类和命名的稳定性、实用性、认可性和灵活性。稳定性是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来，就应该尽可能的保留。实用性是指病毒分类体制应该对病毒学研究领域是有用的。认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者乐意接受和使用，所以，认可性也是实用性的必然结果。灵活性是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行重新修订和再确定。依据：主要以病毒粒子特性、抗原性质和病毒生物学特性等作为依据。病毒粒子特性：①病毒形态：如大小、形状、包膜和包膜突起的有无，衣壳结构及其对称性②病毒生理生化和物理性质：如分子量，沉降系数，浮力密度，病毒粒子在不同pH、温度、Mg2+、Mn2+、变性剂、辐射中的稳定性③病毒基因组：如基因组大小、核酸类型、单双链、线状或环状，正负链，G+C所占的比例、核苷酸序列等病毒学复习资料盛德二年首发限量版作者：新浪爱问----刘校尉-3-④病毒蛋白：如结构蛋白和非结构蛋白的数量，大小以及功能和活性，氨基酸序列等；⑤病毒脂类含量和特性；⑥碳水化合物含量和特性；⑦病毒基因组组成和复制：基因组结构、复制策略、开放阅读框数量和位置、转录转译特性、转译后加工、病毒蛋白聚集和病毒组装的位置，病毒成熟与释放的部位和特性第三章病毒学的研究方法一、病毒学研究常用方法离心技术：差速离心法：采用逐渐增加离心速度或低速和高速交替进行离心，使沉降速度不同的颗粒，在不同的离心速度及不同离心时间下分批分离的方法。密度梯度离心：采用甘油，蔗糖，氯化铯配制成抗对流干扰连续密度梯度介质，把病毒粒子和杂质沉淀或浓缩到与它自身密度相等的位置。电子显微镜技术：负染色法；超薄切片技术；免疫电镜技术；冷冻电镜技术组织和细胞培养技术：组织培养法(tissueculture)或细胞培养(cellculture)法,是将离体活组织块或分散的组织细胞加以培养的技术总称，为病毒分离鉴定中的最常用的基本方法。群体培养:将含有一定数量细胞的悬液置于培养瓶中，让细胞贴壁生长，汇合后形成均匀的单细胞层。克隆培养:将高度稀释的游离细胞悬液加入培养瓶中，各个细胞贴壁后，彼此距离较远，经过生长增殖每一个细胞形成一个细胞集落，称为克隆。一个细胞克隆中的所有细胞均来源于同一个祖先细胞。原代和次代细胞培养：分离病毒最为敏感。二倍体细胞：用于病毒分离和疫苗制备传代细胞系：用于病毒的分离鉴定和抗病毒药物筛选研究。常用的细胞系有人宫颈癌细胞（Hela）、传代地鼠肾细胞（BHK21）、人喉上皮癌细胞（Hep-2）、传代非洲绿猴肾细胞（Vero）。病毒基因转染细胞系：用于病毒基因调控和抗病毒药物的研究。细胞病变效应（cytopathiceffect，CPE）：由病毒增殖引起的细胞改变，称细胞病变效应。不同种类病毒可引起①细胞圆缩、分散、溶解，如肠道病毒、鼻病毒、披膜病毒、痘病毒等；②细胞融合成多核巨细胞，如疱疹病毒、副粘病毒、呼吸道合胞病毒；③细胞肿胀、颗粒增多、病变细胞聚集成葡萄状，如腺病毒；④胞质出现空泡，如SV40细胞；⑤细胞浆或核内出现嗜酸性或嗜碱性包涵体，一至数个不等，如狂犬病毒和巨细胞病毒；⑥轻微病变，如正粘病毒、狂犬病毒、冠状病毒和逆转录病毒等；⑦培养液pH的变化。细胞培养特点：1.细胞的变化①有些病毒在细胞内增殖时可引起特有的细胞病变，称为细胞病变效应病毒学复习资料盛德二年首发限量版作者：新浪爱问----刘校尉-4-(CPE)。常见的变化有细胞变圆、聚集、坏死、溶解或脱落等。②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。③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。2.红细胞吸附(hemadsorption,HAd)：流感或副流感病毒等感染细胞后，由于细胞膜上出现了血凝素(haemagglutinin,HA)，具有吸附脊椎动物(豚鼠、鸡、猴等)红细胞的能力，这一现象称红细胞吸附，常用来测定具有HA的粘病毒与副粘病毒的增殖。若有相应的抗血清，则能中和细胞膜上的HA，HAd不再发生，称红细胞吸附抑制试验。3.干扰现象(interference)：某些病毒感染细胞时不出现CPE或其他易于测出的变化(如HAd)，但能干扰在其后感染的另一病毒的增殖。如风疹病毒感染Vero细胞时CPE不明显，但它能干扰后感染的埃可病毒(ECHOV)的增殖，从而阻抑后者所特有的CPE4.细胞代谢的改变：病毒感染细胞的结果可使培养液的pH值改变，说明细胞的代谢在病毒感染后发生了变化。这种培养环境的生化改变也可作为判断病毒增殖的指标。1.蚀斑测定是一种检查和准确滴定病毒感染性的方法。将稀释的病毒悬液加入单层细胞培养瓶中。病毒吸附后，再覆盖一层融化的半固体营养琼脂，使病毒在单层细胞培养中有限扩散。结果是每一个有感染性的病毒在单层细胞中可产生一个局限性的感染灶。用活性染料(如中性红)染色，则活细胞着色，受病毒感染而破坏的细胞不着色，形成肉眼可见的蚀斑(plaque)。每个蚀斑是由一个感染性病毒颗粒形成的，称作蚀斑形成单位(plaqueformingunit,PFU)。病毒悬液中的感染性病毒量的滴度可用PFU／ml表示。2.50%组织细胞感染量(TCID50)测定法该方法是测定病毒能使50%的组织培养细胞发生感染的最小量。一般是将病毒悬液作10倍的系列稀释，分别接种细胞，经一定时间后观察CPE、血细胞吸附等指标，以最高稀释度能感染50%细胞的量为终点。最后用统计方法计算出50%组织细胞感染量（50%tissuecultureinfectiousdose,TCID50)。血清学方法中和试验：适用于病毒鉴定，机体中抗体的检测，分析病毒抗原的性质，疫苗接种效果评估等。补体结合试验。血凝抑制试验：常用于正粘病毒和副粘病毒感染的诊断和病毒亚型鉴定及抗原变异的监测，如流感病毒的分型。酶联免疫吸附试验（enzymelinkedimmunosorbentassay，ELISA）。放射免疫试验（radioimmunolassay，RIA）。免疫荧光检测（immunofluorescenceassay，IFA）。凝胶扩散法（gel-diffusiontest)分子生物学方法聚合酶链反应（polymerasechainreaction，PCR）。转印杂交：Southernblot、Nouthernblot和Westhernblot。蛋白质组学：肽图谱。病毒学复习资料盛德二年首发限量版作者：新浪爱问----刘校尉-5-基因组学：核酸序列测定及基因功能。基因工程：抗病毒疫苗或抗病毒的大分子多肽、病毒载体。病毒的鉴定：病毒的纯化：离心。病毒的大小和形态：电镜。细胞培养核酸类型鉴别和序列测定：PCR。乙醚敏感试验：是否具有脂类包膜。血清学反应：免疫荧光抗体技术（三）病毒感染的快速诊断快速诊断主要是指从含有病毒标本及感染机体的血清中检测病毒颗粒、蛋白抗原、IgM抗体和核酸等，往往在数小时内即可得出结果。形态学检查：光学显微镜检查：包涵体电子显微镜检查病毒抗原检测：ELISA病毒核酸检测：核酸杂交、凝胶电泳技术、PCR血清学诊断：病毒蛋白抗原检查用荧光素、放射性同位素、过氧化物酶等标记抗体，采用免疫学和分子生物学技术，检测标本中的病毒蛋白抗原，具有敏感、特异、快速等优点。1.免疫荧光技术(immunofluorescence,IF)2.固相放射免疫测定(solid-phaseradioimmunoassay,SPRIA)3.酶免疫技术(enzymeimmunoassay,EIA)此法可检测多种病毒及其抗体，主要是酶免疫组化法和酶联免疫吸附试验法(ELISA)。特异性IgM抗体的检测检测病毒特异性IgM抗体可诊断急性感染，特别是对证实孕妇感染风疹病毒尤为重要，但应注意类风湿因子(IgM)的干扰。另外，检测早期抗原的抗体是快速诊断的另一途径。如检测针对EBV的早期抗原(EA)、核心抗原(EANA)和衣壳抗原(VCA)等的抗体，可以区别急性或慢性EBV感染。此外，分子生物学检测技术、气相色谱技术等，均可用来分析和鉴定病毒感染。检测病毒核酸1.核酸杂交技术用于病毒检测的有斑点杂交、细胞内原位杂交、DNA印迹杂交、RNA印迹杂交等。2.核酸扩增法目前多数病毒基因已通过分子克隆技术被明确了核苷酸序列，使得DNA扩增技术逐步发展为常规诊断技术之一。3.基因芯片技术又称DNA芯片、生物芯片（biochip）。其原理是：将已知的生物分子探针或基因探针，大规模或有序排布于小块硅片等载体上，与待测样品中的生物分子或基因序列相互作用和并行反应，在激光的激发下，产生的荧光谱信号被接受器收集，计算机自动分析处理数据并报告