病毒学基础专题知识讲座

病毒学基础专题知识讲座病毒学基础专题知识讲座第1页病毒学基础专题知识讲座第2页病毒学基础专题知识讲座第3页病毒学基础专题知识讲座第4页I.病毒病毒发觉：1892年俄国植物病理学家D.Ivanovsky研究了烟草花叶病病原,

认为它是一个能经过细菌滤器“细菌毒素”或极小“细菌”。1898年荷兰学者M.W.Berijerinck独立进行了烟草花叶病病原体研究,首次提出其病原是一个“传染性活性液体”或称“病毒”。从此,许多学者陆续发觉了各种植物病毒、动物病毒和细菌病毒——噬菌体。病毒学基础专题知识讲座第5页病毒定义病毒定义：伴随对病毒研究不停深入，原先对病毒定义不停地被修改，至今仍无一个科学而严谨定义。但有一个基础定义：病毒是一类超显微非细胞生物，每一个病毒只含有一个核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生，靠其宿主代谢系统帮助复制核酸、合成蛋白质等组分，然后进行装配得以繁殖；在离体条件下，以无生命大分子状态长久存在并保持其侵染活性。病毒学基础专题知识讲座第6页病毒个体特点形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察，普通都可经过细菌滤器；无细胞结构；主要成份仅为核酸和蛋白质；每一个病毒只含一个核酸，DNA或RNA；无产能酶系，也无蛋白质合成系统；不存在个体生长；营细胞内专性寄生；在离体条件下，以无生命大分子存在。病毒学基础专题知识讲座第7页病毒群体特点种类繁多多样性丰富变异快速专一性强有致病性病毒学基础专题知识讲座第8页i.种类繁多全部细胞生物都应该有病毒感染感染人病毒有上百类，且不停有新病毒发觉有十各种病毒感染蜜蜂

举例：感染人疱疹病毒简单疱疹病毒I型简单疱疹病毒II型人巨细胞病毒EpsteinBarr病毒带状疱疹病毒人疱疹病毒VI型人疱疹病毒VII型人疱疹病毒VIII型病毒学基础专题知识讲座第9页ii.多样性丰富形态：最小：细小病毒（20nm）最大：痘病毒（小细胞，300nm）最长：线状病毒（800-900nm,最长：14000nm）基因组：类型：DNA/RNA；单链/双链/个别单链；线状/环状；分段、多分体病毒学基础专题知识讲座第10页举例：病毒基因组多样性病毒基因组核酸RNADNA双链单链线状多片段环状线状单片段双链单链线状多片段环状单片段病毒学基础专题知识讲座第11页细菌病毒主要类型病毒学基础专题知识讲座第12页接上页病毒学基础专题知识讲座第13页动物病毒主要类型细小病毒乳关多瘤空泡病毒腺病毒虹彩病毒嗜肝DNA病毒痘病毒疱疹病毒病毒学基础专题知识讲座第14页接上页小核糖核酸病毒呼吸道肠道病毒外衣病毒棒状病毒正粘病毒布尼亚病毒冠状病毒沙粒病毒逆转录病毒副粘病毒病毒学基础专题知识讲座第15页SARS病毒为冠状病毒病毒学基础专题知识讲座第16页病毒学基础专题知识讲座第17页病毒学基础专题知识讲座第18页iii.变异快速病毒复制周期短、子代病毒数量多RNA基因组病毒，复制时更轻易发生错误

DNA复制犯错率：10-7-10-11

RNA复制犯错率：10-4病毒学基础专题知识讲座第19页iv.宿主专一性完全依赖特定宿主细胞，甚至是特定细胞状态专一性产生机理：病毒受体，复制酶，传输载体等等。但专一性并非绝对 （人畜共患病）病毒学基础专题知识讲座第20页v.致病性病毒是许多疾病罪魁

流感病毒：1918年大暴发，造成万人死亡

人免疫缺点病毒（HIV）：不到20年，已造成多万人死亡，及数千万病毒携带者

乙肝病毒：中国有1.5亿携带者，是肝癌主要病因之一但：致病并非病毒本意

许多古老病毒与寄主建立了平衡关系

大多数病毒因为无显著致病性而不为人所知 很多死亡其实是人体免疫系统造成 病毒学基础专题知识讲座第21页是否在培养基上生长是否二分分裂是否同时含有DNA和RNA是否含有核糖体是否含有胞壁酸反抗生素敏感性

细菌支原体病毒立克次氏体衣原体是是是是是是是是是是否否否否否否*否*否否否是是是是是是是是是是病毒与其它微生物比较病毒学基础专题知识讲座第22页II。病毒形态特征病毒个体形态：病毒个体极其微小，结构简单，但它们却是形态各异，丰富多彩。病毒学基础专题知识讲座第23页i.病毒大小研究病毒大小方法：

1、电子显微镜测量法，可观察病毒形态结构，测量病毒体大小；

2、分级超出滤法，使用超滤膜滤孔，预计病毒颗粒大小；

3、超速离心沉淀法，依据病毒沉降速度推算病毒分子量与大小；

4、X射线衍射分析法，研究病毒结构和亚单位等。病毒学基础专题知识讲座第24页病毒学基础专题知识讲座第25页病毒粒子大小：20nm-300nm有线形病毒长达数微米病毒学基础专题知识讲座第26页ii.病毒学基础专题知识讲座第27页病毒粒子基础形态球状、杆状和复合状烟草花叶病毒P2噬菌体T2噬菌体脊髓灰质炎病毒病毒学基础专题知识讲座第28页病毒粒子基础形态包膜病毒与无包膜病毒疱疹病毒流感病毒腺病毒病毒学基础专题知识讲座第29页弹状病毒病毒学基础专题知识讲座第30页卵圆形病毒病毒学基础专题知识讲座第31页蝌蚪状病毒病毒学基础专题知识讲座第32页杆状病毒病毒学基础专题知识讲座第33页砖型病毒病毒学基础专题知识讲座第34页丝状病毒病毒学基础专题知识讲座第35页球状病毒病毒学基础专题知识讲座第36页iii.病毒群体形态：病毒感染宿主细胞后，可形成由大量病毒粒子和蛋白质组成病毒群体：包含体、噬菌斑、空斑、病斑和枯斑。病毒学基础专题知识讲座第37页iii.病毒学基础专题知识讲座第38页噬菌斑病毒学基础专题知识讲座第39页III.病毒化学组成病毒学基础专题知识讲座第40页病毒粒子模式结构及名称包膜（囊膜，被膜；envelop）衣壳(capsid)核酸核酸结合蛋白}关键}核衣壳(nucleocapsid)刺突（包膜子粒，spike，peplomer）衣壳粒(capsome)间质(tegument)病毒学基础专题知识讲座第41页病毒核酸病毒学基础专题知识讲座第42页病毒学基础专题知识讲座第43页病毒蛋白质病毒蛋白分为结构蛋白和非结构蛋白。结构蛋白指组成一个成熟有感染性病毒粒子所必需蛋白质，包含：壳体蛋白、包膜蛋白和存在于毒粒中酶等；非结构蛋白指在病毒复制过程中产生并含有一定功效，但不结合于病毒粒子中蛋白质。病毒学基础专题知识讲座第44页壳体蛋白功效能维持病毒形态结构；保护核酸；含有粘附作用，能与细胞表面结合，介导病毒感染和决定病毒对细胞亲和性；含有抗原性。病毒学基础专题知识讲座第45页壳体蛋白是组成病毒壳体结构蛋白质，壳体蛋白最小单位是由一条或多条多肽折叠形成蛋白质亚基。也称为壳粒。一些简单病毒壳体蛋白仅有一个或少数几个蛋白质组成，而一些复杂病毒则可多达20余中。壳体蛋白功效是保护病毒核酸。不一样病毒壳粒数目和排列方式不一样，可组成各种对称类型。病毒学基础专题知识讲座第46页i.螺旋对称形壳粒沿病毒基因螺旋对称排列，形成杆状核衣壳，如烟草花叶病毒、狂犬病病毒、正粘和副粘病毒。烟草花叶病毒为杆状；狂犬病病毒为弹状；正粘病毒（流感病毒）和副粘病毒为多形性结构，且有包膜。病毒学基础专题知识讲座第47页病毒学基础专题知识讲座第48页烟草花叶病毒病毒学基础专题知识讲座第49页

刚性与柔性病毒粒子烟草花叶病毒：病毒粒子刚硬，不易弯曲。受外力时易折断水稻条纹叶枯病病毒：可弯曲变形水稻条叶枯病毒病毒学基础专题知识讲座第50页有包膜螺旋对称病毒埃博拉病毒：在柔性螺旋对称纤维外面覆以包膜埃博拉病毒病毒粒子美国电影《极度恐慌》（Outbreak)病毒学基础专题知识讲座第51页有包膜螺旋对称病毒(续）副粘病毒(Nipahvirus)：螺旋对称病毒核衣壳缠绕成团，外覆以包膜。病毒学基础专题知识讲座第52页有包膜螺旋对称病毒(续）麻疹病毒（副粘病毒）病毒学基础专题知识讲座第53页有包膜螺旋对称病毒(续）流感病毒：RNA基因组分成8个片段，它们分别形成螺旋对称核衣壳，然后聚集在一起，外覆以包膜病毒学基础专题知识讲座第54页流感病毒病毒学基础专题知识讲座第55页有包膜螺旋对称病毒(续）狂犬病毒（弹状病毒）：螺旋对称核衣壳为短杆状，外覆包膜，但一端内陷，呈子弹状病毒学基础专题知识讲座第56页ii.二十面体对称壳粒排列形成20面体对称型，有12个顶、20个面和30条棱立体结构，包裹核酸形成球状或近似球状结构。20面体每个面都是等边三角形，由许多壳粒镶嵌组成，见于多数球状病毒。肠道病毒中脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒都是20面体对称球形。病毒学基础专题知识讲座第57页病毒学基础专题知识讲座第58页病毒学基础专题知识讲座第59页二重对称轴三重对称轴五重对称轴二十面体特点：容量大 靠近球形对称性好

5-3-2对称病毒学基础专题知识讲座第60页双层、多层二十面体衣壳轮状病毒病毒学基础专题知识讲座第61页

花椰菜花叶病毒(Caulimovirus)三层结构双层、多层二十面体衣壳（续）病毒学基础专题知识讲座第62页

包膜病毒许多动物病毒含有包膜疱疹病毒病毒学基础专题知识讲座第63页包膜病毒（续）乙型肝炎病毒（HBV）病毒学基础专题知识讲座第64页包膜病毒（续）人免疫缺点病毒（HIV） 衣壳形成时为二十面体，在病毒粒子包装成熟时“塌陷”成楔状病毒学基础专题知识讲座第65页iii.复合对称病毒体结构较为复杂，其壳粒排列现有螺旋对称，又有立体对称形式，如痘病毒和噬菌体。病毒学基础专题知识讲座第66页病毒学基础专题知识讲座第67页病毒学基础专题知识讲座第68页病毒包膜一些病毒在衣壳蛋白外由一层包膜围绕。包膜由脂类、蛋白质和糖蛋白组成。大多数有包膜病毒呈球形或多形态，但痘病毒呈砖型，包膜来自细胞膜，但包膜蛋白几乎都由病毒基因编码。包膜功效与表面刺突相关。刺突为糖蛋白，能与红细胞结合糖蛋白谓血凝素（HA）；与细胞表面神经氨酸起作用称神经氨酸酶（NA）。病毒学基础专题知识讲座第69页病毒包膜副粘病毒（副流感病毒、新城鸡瘟病毒、腮腺炎病毒和麻疹病毒等）包膜糖蛋白gI和gE为IgGFc受体，与IgGFc段结合，抗体无法对病毒和病毒感染细胞发挥作用；人类免疫缺点病毒（HIV）包膜糖蛋白gp120和gp41能与CD4T细胞表面受体结合。病毒学基础专题知识讲座第70页

HIV病毒病毒学基础专题知识讲座第71页IV.病毒分类最初病毒分类是基于它们致病性或宿主性质，只要含有共同特征就能够将它们归为一个类群，然而病毒还有很多更主要特征（如病毒结构和组成），引发了病毒学家广泛关注。在1995年召开国际病毒分类委员会（ICTV）第6次汇报会议上经过国际分类系统，包含1个目，71个科，11个亚科和164个属（含有4000各种病毒）。病毒学基础专题知识讲座第72页病毒分类主要指标病毒分类与其它生物有显著不一样病毒是“分子生物”，其分类很大程度上依赖于生物化学和生物物理性质病毒分类主要指标形态：大小、形状、衣壳对称性和结构、有否包膜和包膜子粒物理化学：分子量、浮力密度、沉降系数、稳定性（pH、热、阳离子、溶剂、变性剂）基因组：类型、大小、单/双链、线/环状、正/负/双义链、是否分段及片段大小和数量、核酸序列、重复序列、GC比、末端结构病毒学基础专题知识讲座第73页病毒分类主要指标（续）蛋白质：病毒蛋白数、大小、和功效、其它功效蛋白（转录酶、反转录酶、凝血蛋白、神经氨酸酶、和融合活性等）、氨基酸序列、糖基化、磷酸化等、抗原表位脂类：成份、性质等糖类：成份、性质等基因组结构与复制：基因组结构、复制策略、开放阅读框数量和位置、转录转译特征、转译后加工、病毒蛋白聚集和病毒组装位置，病毒成熟与释放部位和特征抗原特征：与其它病毒血清学关系生物学性质：天然寄主范围、在自然界中传输机制、媒介生物、地理分布、致病性、组织趋性、组织病理学病毒学基础专题知识讲座第74页现行病毒分类体系i.病毒种名：不采取双名法和优先法则病毒种命名由几个有实际意义词组成：噬菌体：因为寄主、病症类似，常见字母，数字表示， 例：T4，l

植物和昆虫病毒：寄主＋病症＋Virus：例：Tobaccomosaicvirus

（烟草花叶病毒）

Bombyxmorinuclearpolyhedrosisvirus（家蚕核型多角体病毒）病毒学基础专题知识讲座第75页i.病毒种名（续）：病毒种命名由几个有实际意义词组成（续）动物病毒：各种类型

寄主＋病毒类型（＋数字）：

humanherpesvirus8——人疱疹病毒8型

寄主＋病症＋virus（＋数字）：

humanimmunodeficientvirus-1——人免疫缺点病毒

发觉者＋virus（现已取消，但已经有可沿用）：

Eppestein-BarrVirus

——EB病毒

发觉地＋virus：

Nipahvirus——尼帕病毒病毒学基础专题知识讲座第76页i.病毒种名（续）：病毒名称用斜体书写，首字母大写现共有已定名病毒6000余种暂定种(tentativespecies)：当ICTV不能必定某病毒分类地位时，该病毒能够作为暂定种列入适宜属和科是病毒分类中一个特点暂定种不用斜体，第一个字母采取大写。病毒学基础专题知识讲座第77页