微生物遗传学第三章节讲稿.ppt

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1、微生物遗传学第三章节第一页，讲稿共二十八页哦一、一、噬菌体的生活周期噬菌体的生活周期v感染寄主后，其感染寄主后，其DNA整合进寄主染色体，整合进寄主染色体，整合形式的整合形式的称为称为 原噬菌体。原噬菌体。v整合原噬菌体的细菌称为整合原噬菌体的细菌称为 溶源细菌溶源细菌，这一过，这一过程称为程称为溶源途径。溶源途径。v溶源细菌一般不被同种噬菌体感染，这种现溶源细菌一般不被同种噬菌体感染，这种现象称为象称为免疫性。免疫性。v溶菌途径溶菌途径也称为噬菌体的营养生长。也称为噬菌体的营养生长。v诱导诱导第二页，讲稿共二十八页哦第三页，讲稿共二十八页哦v溶源细菌特点溶源细菌特点1.能自发释放和诱导释放噬

2、菌体能自发释放和诱导释放噬菌体2.对同一种噬菌体具有免疫性对同一种噬菌体具有免疫性3.溶源细菌表示：菌株后加括号，括号内溶源细菌表示：菌株后加括号，括号内 为噬菌体。如为噬菌体。如:E.coli K12()E.coli K12（P1）第四页，讲稿共二十八页哦二、二、噬菌体的溶源化及诱导释放机制噬菌体的溶源化及诱导释放机制1噬菌体的整合及溶源化噬菌体的整合及溶源化2噬菌体的诱导和切离噬菌体的诱导和切离第五页，讲稿共二十八页哦第六页，讲稿共二十八页哦第七页，讲稿共二十八页哦第八页，讲稿共二十八页哦第九页，讲稿共二十八页哦第三节、反转录病毒（第三节、反转录病毒（Retroviruses）第十页，讲稿

3、共二十八页哦一、结构和生活周期一、结构和生活周期二、反转录病毒基因组二、反转录病毒基因组三、反转录过程中三、反转录过程中DNA双链的合成和双链的合成和LTR的产生的产生四、病毒线性四、病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组整合到寄主细胞基因组五、原病毒的基因表达五、原病毒的基因表达1 病毒基因的转录2 转录后加工3 病毒mRNA的翻译六、反转录病毒六、反转录病毒基因组及其复制特点第十一页，讲稿共二十八页哦反转录病毒的重要性反转录病毒的重要性v是最早被发现与癌症有关的病毒，还引起白是最早被发现与癌症有关的病毒，还引起白血病、淋巴瘤及其肉瘤。致癌机制已被广泛血病、淋巴瘤及其肉瘤。致癌机制已被广泛研究。

4、研究。如：如：HIV引起人类的获得性免疫缺陷综合症（艾滋病）。引起人类的获得性免疫缺陷综合症（艾滋病）。RSV引起禽类的肉瘤。引起禽类的肉瘤。MLV引起小鼠白血病。引起小鼠白血病。v反转录病毒基因组可以通过反转录病毒基因组可以通过DNA中间体整合中间体整合进宿主基因组，可利用这种整合作用进行进宿主基因组，可利用这种整合作用进行“基因治疗基因治疗”。v反转录酶已经成为基因工程的重要工具。反转录酶已经成为基因工程的重要工具。第十二页，讲稿共二十八页哦重要的反转录病毒有：重要的反转录病毒有：v HIV：人类艾滋病病毒：人类艾滋病病毒v RSV：禽类劳斯肉瘤病毒：禽类劳斯肉瘤病毒v MLV：小鼠白血病

5、病毒：小鼠白血病病毒第十三页，讲稿共二十八页哦一、结构和生活周期：一、结构和生活周期：结构v脂质包膜，外膜蛋白，跨膜蛋白，核衣壳，v2条正链RNA，核蛋白，反转录酶，整合酶，蛋白酶等等。第十四页，讲稿共二十八页哦生活周期：生活周期：病毒感染寄主病毒感染寄主 核衣壳进入细胞质核衣壳进入细胞质 核衣壳裂核衣壳裂解解 释放释放RNA和反转录酶和反转录酶 合成合成dsNDA 整合整合 成为原病毒成为原病毒 转录转录mRNA和基因组和基因组RNA 翻译病毒蛋白翻译病毒蛋白 包装病毒颗粒包装病毒颗粒 以出芽方式分泌以出芽方式分泌 获得包膜获得包膜 病毒粒子病毒粒子 第十五页，讲稿共二十八页哦第十六页，讲稿

6、共二十八页哦二、反转录病毒基因组二、反转录病毒基因组1 基因组为基因组为ssRNA，但病毒颗粒中有，但病毒颗粒中有2条各自独条各自独立的立的ssRNA，5端有典型的真核生物端有典型的真核生物mRNA的帽子结构，的帽子结构，3 端有多聚腺苷（端有多聚腺苷（poly A）。）。2 所有的反转录病毒都含有的基因区域是：所有的反转录病毒都含有的基因区域是：gag,pol,env,致癌病毒含有致癌病毒含有scr,参与细胞转化参与细胞转化和癌变。和癌变。3 重复序列重复序列在反转录过程中起重要作用。在反转录过程中起重要作用。第十七页，讲稿共二十八页哦4 引物为引物为 tRNA，各种病毒不同，都是从寄主，各

7、种病毒不同，都是从寄主细胞带入病毒粒子。细胞带入病毒粒子。5 长末端重复序列（长末端重复序列（LTR）在反转录过程中形）在反转录过程中形成，在整合和转录过程中起重要作用。成，在整合和转录过程中起重要作用。6 反转录酶反转录酶主要是主要是RNA聚合酶，但实际有聚合酶，但实际有3种种酶活性：酶活性：反转录，由反转录，由RNA合成合成DNADNA聚合酶，由聚合酶，由DNA合成合成DNARNase H活性，降解活性，降解RNA第十八页，讲稿共二十八页哦第十九页，讲稿共二十八页哦三、反转录过程中三、反转录过程中DNA双链的合成和双链的合成和LTR的产生的产生v反转录病毒反转录病毒RNA基因组基因组U5的

8、内侧有一个位点的内侧有一个位点称为称为PBS,是是tRNA引物结合位点。引物结合位点。vRNA基因组就是以与基因组就是以与tRNA互补配对的形式包互补配对的形式包裹在病毒颗粒内的。裹在病毒颗粒内的。v病毒粒子进入细胞质以后，病毒粒子进入细胞质以后，RNA基因组被释基因组被释放出来，同时释放的还有反转录酶。放出来，同时释放的还有反转录酶。第二十页，讲稿共二十八页哦第二十一页，讲稿共二十八页哦四、病毒线性四、病毒线性DNA整合到寄主细胞基因组整合到寄主细胞基因组v反转录病毒的线形双链反转录病毒的线形双链DNA分子合成以后，分子合成以后，进入细胞核。进入细胞核。有的有的DNA分子呈线型，有的呈分子呈

9、线型，有的呈环状。近些年研究证明，反转录病毒是环状。近些年研究证明，反转录病毒是以线以线形形DNA分子整合的。分子整合的。v体外实验证明，整合过程可以被单一的病毒体外实验证明，整合过程可以被单一的病毒整合酶所催化，转录病毒整合酶所催化，转录病毒DNA的的末端序列末端序列非非常重要，如该序列有突变，则不能整合。常重要，如该序列有突变，则不能整合。第二十二页，讲稿共二十八页哦第二十三页，讲稿共二十八页哦第二十四页，讲稿共二十八页哦五、原病毒的基因表达五、原病毒的基因表达1 病毒基因的转录病毒基因的转录v只有整合进宿主基因组中的病毒只有整合进宿主基因组中的病毒DNA（原病毒）才可以（原病毒）才可以持

10、续的表达。持续的表达。vLTR不但提供了整合所需的末端序列，而且也提供了不但提供了整合所需的末端序列，而且也提供了转录及转录后加工的信号。转录及转录后加工的信号。v图图330v由原病毒由原病毒DNA转录的转录的RNA既可以作为既可以作为mRNA进一步合成进一步合成病毒的蛋白质，也可以作为子代病毒的病毒的蛋白质，也可以作为子代病毒的RNA基因组。基因组。第二十五页，讲稿共二十八页哦第二十六页，讲稿共二十八页哦2 转录后加工转录后加工v反转录病毒反转录病毒RNA基因组以及大多数病毒基因组以及大多数病毒mRNA并非一次合并非一次合成的，而是经由成的，而是经由1个初级转录本加工而成。个初级转录本加工而

11、成。v所有的反转录病毒所有的反转录病毒RNA基因组和基因组和mRNA都具有相同的都具有相同的5端。在端。在5端形成端形成cap结构结构:m7GpppGmp。v初级转录本在初级转录本在3端的端的R序列中含有加尾信号：序列中含有加尾信号：AAUAAA,在在3端生成端生成poly(A)尾巴。尾巴。v加工后的加工后的RNA转移到细胞质中，一些作为基因组转移到细胞质中，一些作为基因组RNA，一些作为一些作为mRNA，翻译产生病毒所需的蛋白质。，翻译产生病毒所需的蛋白质。v反转录病毒属于正链病毒（反转录病毒属于正链病毒（plas strand virus）。）。第二十七页，讲稿共二十八页哦v3 病毒mRNA的翻译第二十八页，讲稿共二十八页哦