《病毒总论》PPT课件.ppt

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1、医学微生物学医学微生物学MedicalMicrobiology病原学教研室：病原学教研室：王王玉玉Tel病病 毒毒 学学 总总 论论思思考考题题什么是病毒？什么是病毒？病毒区于细菌、真菌的特征是什么？病毒区于细菌、真菌的特征是什么？感染病毒的分离增殖方式有哪几种？感染病毒的分离增殖方式有哪几种？病毒感染的检测方法有哪几种？病毒感染的检测方法有哪几种？病毒感染的防治措施是什么？病毒感染的防治措施是什么？病毒与病毒学病毒与病毒学病毒（病毒（Virus）是一种体积小，是一种体积小，非非细胞形态的微生物细胞形态的微生物,其基因组其基因组只只含有含有一种一种类型的核酸类型的核酸(DNA或或RNA)。病毒

2、体内病毒体内缺乏缺乏产生能量的产生能量的酶酶系统系统,只只能能寄生寄生在在活活细胞内细胞内,依靠宿主细胞提供原料和酶系统依靠宿主细胞提供原料和酶系统,以以复制复制方式方式进行增殖。进行增殖。病毒学（病毒学（Virology）就是研究就是研究病毒的病毒的本质本质、病毒与病毒与宿主宿主相互作用相互作用和和规律规律的一门生命科学。的一门生命科学。病毒的重要性病毒的重要性1多多70%急性传染急性传染2高高发病率高发病率高死亡率高死亡率高一生一生200次次3新新不断出现新的疾病不断出现新的疾病老年性痴呆与朊病毒老年性痴呆与朊病毒疯牛病疯牛病4致致畸畸5转转化化肿瘤肿瘤HPVHSV子宫颈癌子宫颈癌HBV肝

3、肝EBV鼻咽癌鼻咽癌6无无药药无特效治疗药物无特效治疗药物主要内容主要内容病毒的基本性状病毒的基本性状病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫病毒感染的检测与防治病毒感染的检测与防治病毒的基本性状病毒的基本性状病毒的大小与形态病毒的大小与形态病毒的结构（病毒的结构（核酸核酸与与蛋白质蛋白质）病毒的培养与增殖病毒的培养与增殖病毒的遗传与变异病毒的遗传与变异病毒的分类病毒的分类特性特性病毒病毒细菌细菌真菌真菌滤菌器滤菌器+结结构构非细胞非细胞原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞壁细胞壁+核酸类型核酸类型DNA或或RNADNARNADNARNA人工培养人工培养+增殖方式增殖方式复制复制二分裂二分裂有性或无性

4、有性或无性抗生素抗生素+干扰素干扰素+一、一、病病毒毒的的大大小小与与形形态态病毒粒子（病毒粒子（virion）完整完整的的成熟成熟病毒颗粒，具有病毒颗粒，具有典型典型的形态结构，并具的形态结构，并具有有感染性感染性。测量单位测量单位为为纳米纳米（nm,为为1/1000 m）150nm大型病毒（最大大型病毒（最大300nm）多数病毒多数病毒呈呈球形或近似球形，杆状，丝状，少数可球形或近似球形，杆状，丝状，少数可为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。为子弹状、砖块状，噬菌体可呈蝌蚪状。微生物的大小比较微生物的大小比较葡萄球菌葡萄球菌(1000nm）牛痘病毒牛痘病毒300250nmABCDEFG立克

5、次体立克次体450nm衣原体衣原体390nmA、大肠杆菌噬菌体大肠杆菌噬菌体(6595nm)B、腺病毒腺病毒(70nm)C、脊髓灰质炎病毒脊髓灰质炎病毒(30nm)D、乙脑病毒乙脑病毒(40nm)E、蛋白分子蛋白分子(10nm)F、流感病毒流感病毒(100nm)G、烟草花叶病毒烟草花叶病毒CaliciVirusHIVRhinovirusVSV:VesicularstomatitisvirusBacteriophage T4Ebola Virus二、病毒的结构二、病毒的结构基本结构基本结构核心核心Viralcore衣壳衣壳Capsid辅助结构辅助结构包膜包膜Envelope其他其他病毒体病毒体V

6、irion核衣壳核衣壳Nucleocapsid病毒体结构模式图病毒体结构模式图壳粒壳粒衣壳衣壳核心（核样物）核心（核样物）核衣壳核衣壳包膜包膜包膜病毒包膜病毒包膜粒子包膜粒子病毒核心病毒核心/核酸核酸（viralcore）多样性多样性DNAdsDNAssDNAdsRNARNAssRNA分节段分节段RNA线状、环状线状、环状大小大小悬殊悬殊复制复制方式方式多样多样存在存在形式形式多样多样病毒核酸的功能病毒核酸的功能功能功能病毒病毒遗传变异遗传变异的的物质基础物质基础决定病毒的决定病毒的种属种属特异特异性性:克隆和表达克隆和表达决定病毒的感染性：决定病毒的感染性：完整完整则则有有;编码编码病毒结构

7、蛋白和功能蛋白病毒结构蛋白和功能蛋白大大型病毒的核酸分子量相对大，型病毒的核酸分子量相对大，能能编码病毒的全部结构蛋白编码病毒的全部结构蛋白和病毒复制所需的许多和病毒复制所需的许多酶酶小小病毒的核酸分子小，病毒的核酸分子小，可能不可能不编码这些酶，因此复制时要宿编码这些酶，因此复制时要宿主细胞提供主细胞提供病毒核酸的特性病毒核酸的特性具有具有感染性感染性将将提纯的病毒核酸提纯的病毒核酸（如肠道病毒（如肠道病毒RNA）如如转至活转至活细胞内细胞内，即可，即可启动启动病毒复制而感染细胞，并从可病毒复制而感染细胞，并从可感染细胞中感染细胞中获得获得子代完整病毒颗粒。子代完整病毒颗粒。逆转录性逆转录性

8、一些一些病毒颗粒病毒颗粒中含中含逆转录酶逆转录酶，可以将病毒，可以将病毒RNA逆逆转成转成DNA；纯化裸露的纯化裸露的RNA具有具有感染性感染性？纯化裸露的纯化裸露的RNA则则不具不具感染性感染性？Verycondensedgenomes有内含子有内含子，ORF间有重叠间有重叠 OverlappinggenesUsingdifferentreadingframesreadingbothstrands病毒蛋白质病毒蛋白质由病毒由病毒核酸核酸编码编码结构蛋白结构蛋白 组成病毒体的成分组成病毒体的成分 衣壳衣壳蛋白蛋白 包膜包膜蛋白蛋白 基质基质蛋白蛋白连接连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分，衣壳蛋白与包

9、膜蛋白的部分，有跨膜及锚定功能区有跨膜及锚定功能区非结构蛋白非结构蛋白 病毒内病毒内酶酶 感染细胞内感染细胞内特殊作用蛋白特殊作用蛋白病毒衣壳（病毒衣壳（viralcapsid）核心外核心外的的蛋白质蛋白质由由壳微粒壳微粒（capsomere）组成；组成；它它是衣壳的形态是衣壳的形态学亚单位，学亚单位，多肽分子多肽分子是是它它的化学亚单位。的化学亚单位。功能功能保护保护病毒核酸，病毒核酸，免受核酸酶的破坏免受核酸酶的破坏参与参与病毒感染细胞的病毒感染细胞的过程过程病毒表面蛋白病毒表面蛋白+宿主细胞膜受体宿主细胞膜受体 具有具有抗原性抗原性核壳粒核壳粒的排列方式的排列方式螺旋螺旋对称型（对称型（

10、helicalsymmetry）20面体面体立体对称型（立体对称型（icosahedralsymmetry）复合复合对称型（对称型（complexsymmetry）五邻体五邻体六邻体六邻体六邻体六邻体五邻体五邻体纤突纤突顶球顶球RNA/DNA壳粒壳粒病毒包膜（病毒包膜（viralenvelope）是包绕在病毒核衣壳外面的是包绕在病毒核衣壳外面的脂质双层膜脂质双层膜主要成分是主要成分是蛋白质蛋白质、多糖多糖及及脂类脂类，常以常以糖蛋白糖蛋白或或脂蛋白脂蛋白形形式存在式存在蛋白质蛋白质是由是由病毒基因病毒基因编码，多糖、脂类编码，多糖、脂类来自来自宿主细胞宿主细胞膜膜、核核膜膜或空泡或空泡膜膜包膜

11、特性与功能包膜特性与功能有有包膜的病毒以包膜的病毒以“出芽出芽”（budding）方式释放时获方式释放时获得得包膜包膜子粒子粒（peplomere）或或刺突刺突（spike）赋予赋予病毒特病毒特殊功能，如血凝素（殊功能，如血凝素（HA）和神经氨酸酶（和神经氨酸酶（NA）包膜病毒包膜病毒对对脂溶剂脂溶剂（如乙醚、氯仿）（如乙醚、氯仿）敏感敏感，能被消能被消除包膜而失活（除包膜而失活（？）鉴定鉴定；它还与病毒的；它还与病毒的入入侵途径侵途径相关相关（有有呼吸道；呼吸道；无无抗胆汁，肠道抗胆汁，肠道）。包包 膜膜 功功 能能维护维护病毒体结构的完整性病毒体结构的完整性具有具有介导介导与宿主细胞膜与宿

12、主细胞膜亲和及融合亲和及融合的性能的性能具有病毒具有病毒抗原抗原的特异性（的特异性（刺突刺突）毒素毒素样作用样作用，包膜脂蛋白使机体发热、血压，包膜脂蛋白使机体发热、血压降低、全身中毒降低、全身中毒须触（触须样纤维须触（触须样纤维）无包膜无包膜的病毒可有其他的特殊结构（如腺病的病毒可有其他的特殊结构（如腺病毒）：在核衣壳的顶角上长出毒）：在核衣壳的顶角上长出12根细长的须根细长的须触，形状似大头针；触，形状似大头针；功能：功能：可凝集、毒害敏感细胞。可凝集、毒害敏感细胞。病毒粒子的观察方法病毒粒子的观察方法电子显微镜电子显微镜（Electronmicroscopy）Resolutionprob

13、lem:EMresolutionis5nm-anatomisabout0.2-0.3nmdiameter,analphahelixmotifis1nMdiameter,DNAis2nmindiameter.X线晶体衍射线晶体衍射（Xraycrystallography）超过滤法超过滤法超速离心法超速离心法Xraycrystallography三、病毒的培养与增殖三、病毒的培养与增殖CultureandReplicationofViruses病病毒毒的的培培养养方方式式动物动物（Animals）鸡胚鸡胚（Embryonatedeggs）组织培养组织培养（Organandtissueculture

14、）Organculture胚胎胚胎EmbryocultureCellculture:原代细胞原代细胞传代细胞传代细胞双倍体细胞双倍体细胞常用的培养细胞常用的培养细胞细胞病变细胞病变(Cytopathiceffect,CPE)包涵体包涵体（InclusionBodies）病毒在培养细胞的病毒在培养细胞的细胞效应细胞效应正常正常BHK-21CPE/BHK-21狂犬病毒包涵体狂犬病毒包涵体内基小体内基小体（Negribody）巨细胞病毒包涵体巨细胞病毒包涵体病毒数量和感染性病毒数量和感染性测定测定1、蚀斑试验、蚀斑试验2、ID50或或TCID50病毒感染鸡胚、动物或细胞后，引起病毒感染鸡胚、动物或细

15、胞后，引起50%发发生死亡或病变的生死亡或病变的最小量最小量。病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑（蚀斑（CPE)；蚀斑是由一个感染性病毒体增殖形成；蚀斑是由一个感染性病毒体增殖形成的，即为一个蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性的，即为一个蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以病毒量以每毫升每毫升的蚀斑形成单位的蚀斑形成单位PFU来表示。来表示。病毒的增殖病毒的增殖活细胞活细胞敏感细胞敏感细胞复制复制(replication)：以以病病毒毒基基因因为为模模板板,藉藉DNA多多聚聚酶酶或或RNA多多聚聚酶酶及及其其它它因因素素的的作作用用,指指令令

16、细细胞胞停停止止合合成成细细胞胞的的蛋蛋白白质质与与核核酸酸，转转为为复复制制病病毒毒的的基基因因组组，转转录录、转转译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。译出相应的病毒蛋白，最终释放出子代病毒。病毒复制周期病毒复制周期复制周期复制周期（replicationcycle）吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配与释放吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配与释放病毒本身没有独立的蛋白合成酶系统，必须借助宿主细病毒本身没有独立的蛋白合成酶系统，必须借助宿主细胞的蛋白合成体系合成病毒蛋白胞的蛋白合成体系合成病毒蛋白病毒复制周期时间因病毒而异病毒复制周期时间因病毒而异腺病毒腺病毒25h小小RNA病毒病毒6-8h流

17、感病毒流感病毒15-30h吸附吸附:静电结合静电结合:非特异，可逆的；非特异，可逆的；，Na+、Mg+、Ca+等有关等有关;受体结合受体结合:病毒表面接触蛋白病毒表面接触蛋白+易感细胞易感细胞受体受体特异特异,不可逆不可逆;,化学反应。化学反应。eg.犬类不感染麻疹犬类不感染麻疹,而人不感染犬瘟病毒而人不感染犬瘟病毒*一种细胞上一种细胞上不可能不可能具有全部病毒受体，只有细胞表面存具有全部病毒受体，只有细胞表面存在该病毒受体时，才能发生感染。在该病毒受体时，才能发生感染。*阻止吸附阻止吸附是目前预防病毒感染的重要研究课题之一。消是目前预防病毒感染的重要研究课题之一。消除细胞表面受体阻止病毒与受

18、体接触，或特异抗体除细胞表面受体阻止病毒与受体接触，或特异抗体穿入（穿入（Penetration）吞饮吞饮（pinocytoticvacuole）无包膜病毒无包膜病毒被宿主细胞吞噬，进入胞内被宿主细胞吞噬，进入胞内融合融合（fusion)有包膜病毒有包膜病毒的包膜与宿主细胞膜直接融的包膜与宿主细胞膜直接融合，病毒核衣壳进入细胞合，病毒核衣壳进入细胞直接穿入直接穿入脱壳脱壳:在在溶酶体酶溶酶体酶作用下脱壳作用下脱壳,释放基因组核酸。释放基因组核酸。HIVinfluenzavirus生物合成（生物合成（Biosynthesis）早期蛋白合成阶段早期蛋白合成阶段转录、翻译而产生病毒生物合成中必需的酶

19、类及某些抑转录、翻译而产生病毒生物合成中必需的酶类及某些抑制或阻断细胞核酸和蛋白质合成的非结构蛋白制或阻断细胞核酸和蛋白质合成的非结构蛋白晚期蛋白合成阶段晚期蛋白合成阶段复制病毒核酸，转录、翻译而产生病毒的结构蛋白复制病毒核酸，转录、翻译而产生病毒的结构蛋白隐蔽期隐蔽期生物合成阶段用电镜方法在细胞生物合成阶段用电镜方法在细胞查不到查不到完整病毒，用血完整病毒，用血清学方法也测不到病毒抗原清学方法也测不到病毒抗原各病毒隐蔽期长短不一，如各病毒隐蔽期长短不一，如Poliovirus为为34小时，而小时，而Adenovirus为为1618小时。小时。装配（装配（Assembly）无无包膜病毒包膜病毒

20、先形成空心衣壳，核酸从衣壳裂隙进入形成核衣壳先形成空心衣壳，核酸从衣壳裂隙进入形成核衣壳有有包膜病毒包膜病毒核衣壳与细胞的膜系统（浆膜或核膜）结合形成包膜核衣壳与细胞的膜系统（浆膜或核膜）结合形成包膜包膜的蛋白质（包括糖蛋白）是包膜的蛋白质（包括糖蛋白）是由病毒基因组编码由病毒基因组编码，故具有病毒的特异性和抗原性故具有病毒的特异性和抗原性装配的部位装配的部位除痘病毒外，除痘病毒外，DNA病毒病毒均在均在细胞核细胞核内装配内装配RNA病毒病毒与痘病毒则在与痘病毒则在细胞浆细胞浆内装配内装配释放（释放（release）无无包膜病毒包膜病毒均以均以破破胞方式释放胞方式释放有有包膜的病毒包膜的病毒以

21、以出芽出芽方式释放到细胞外方式释放到细胞外通常细胞不死亡，仍能继通常细胞不死亡，仍能继续分裂增殖续分裂增殖dsDNA病毒复制示意图病毒复制示意图dsDNAvirusReplicationViral genomeTranscriptionEarly mRNATranslationEarly proteins(enzymes)Semi-conservativetranscriptionTranscriptionLate mRNATranslationLate proteins(structural proteins)AssemblyReleaseExamplesVacciniavirusHSVAd

22、enovirusPolymavirus+ssRNA病毒复制示意图病毒复制示意图+ssRNA逆转录病毒复制示意图逆转录病毒复制示意图ADSORPTIONbuddingHIV复复制制过过程程疱疹病毒的复制过程疱疹病毒的复制过程病毒增殖异常病毒增殖异常缺陷病毒（缺陷病毒（Defectivevirus）顿挫感染（顿挫感染（Abortiveinfection）干扰现象（干扰现象（Interference）缺陷病毒缺陷病毒（defectivevirus）：）：病毒遗传变异的病毒遗传变异的突变或基因工程操作，使突变或基因工程操作，使病毒基因病毒基因不完整不完整或或基基因位点因位点改变改变，影响了病毒复制或成

23、熟的一个或，影响了病毒复制或成熟的一个或几个基因功能，不能复制出完整的具有感染性几个基因功能，不能复制出完整的具有感染性的病毒颗粒。的病毒颗粒。天然缺陷病毒：天然缺陷病毒：腺病毒相关病毒腺病毒相关病毒（缺陷病毒）与腺病毒（辅助病毒）（缺陷病毒）与腺病毒（辅助病毒）丁型肝炎病毒丁型肝炎病毒（缺陷病毒）与乙型肝炎病毒（辅助病毒缺陷病毒）与乙型肝炎病毒（辅助病毒)缺陷干扰颗粒缺陷干扰颗粒（defectiveinterferingparticles,DIP)缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。缺陷病毒不能复制，但却能干扰同种成熟病毒体进入细胞。干扰现象干扰现象interference当

24、两种病毒当两种病毒同时感染同时感染同一细胞同一细胞时，可发生一时，可发生一种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象。种病毒的增殖抑制了另一种病毒增殖的现象。产生原因产生原因干扰素干扰素interferon，IFN第一种病毒第一种病毒改变改变了了宿主细胞宿主细胞表面受体结构或细胞代表面受体结构或细胞代谢途径；或谢途径；或抑制抑制第二种病毒第二种病毒mRNA的转译。的转译。缺陷干扰病毒（缺陷干扰病毒（缺陷干扰病毒（缺陷干扰病毒（DIPDIP）干扰辅助病毒的复制干扰辅助病毒的复制干扰辅助病毒的复制干扰辅助病毒的复制n n意义意义uu指导使用指导使用指导使用指导使用联合疫苗联合疫苗联合疫苗联合疫苗辅助病

25、毒辅助病毒helpervirus能提供给缺陷病毒所能提供给缺陷病毒所需要的因子（主要是酶、蛋白质）的病毒。需要的因子（主要是酶、蛋白质）的病毒。缺陷病毒缺陷病毒+辅助病毒辅助病毒增殖增殖顿挫感染顿挫感染（流产性感染流产性感染）：有些细胞不能为有些细胞不能为有些细胞不能为有些细胞不能为病毒复制提供必须物质，不能复制出具有传染性病毒复制提供必须物质，不能复制出具有传染性病毒复制提供必须物质，不能复制出具有传染性病毒复制提供必须物质，不能复制出具有传染性的病原体，这种感染过程为的病原体，这种感染过程为的病原体，这种感染过程为的病原体，这种感染过程为流产性感染流产性感染流产性感染流产性感染；这种细这种

26、细这种细这种细胞为胞为胞为胞为非容许细胞非容许细胞非容许细胞非容许细胞（non-permissivecellnon-permissivecell）。）。）。）。容许性细胞容许性细胞非容许性细胞非容许性细胞顿挫感染（顿挫感染（Abortiveinfection）原因原因宿主细胞宿主细胞不能提供不能提供病毒复制所需的病毒复制所需的酶、能量酶、能量或成份或成份病毒虽被复制，但病毒虽被复制，但不能装配释放不能装配释放Eg.人腺病毒人腺病毒在人胚肾细胞可复制，在猴肾细在人胚肾细胞可复制，在猴肾细胞则不能复制胞则不能复制理化因素对病毒的影响理化因素对病毒的影响灭活灭活（Inactivation）病毒受理化

27、因素作用后，失去感染性病毒受理化因素作用后，失去感染性灭活病毒仍保留某些特性，如抗原性、红细灭活病毒仍保留某些特性，如抗原性、红细胞吸附、细胞融合等胞吸附、细胞融合等物理因素物理因素温度温度病毒耐冷不耐热。病毒耐冷不耐热。-70C长期保存。冻融可杀死病毒长期保存。冻融可杀死病毒60C30min或或100C数秒即可杀死病毒，但数秒即可杀死病毒，但HBV需需100C10min方可杀死方可杀死有包膜病毒比无包膜病毒对热更敏感有包膜病毒比无包膜病毒对热更敏感pH多数在多数在pH59范围稳定范围稳定肠道病毒耐酸（肠道病毒耐酸（pH35）射线和射线和UVX线、线、射线可将病毒核酸致死性断裂，从而杀死病毒射

28、线可将病毒核酸致死性断裂，从而杀死病毒UV：使核苷酸形成二聚体（使核苷酸形成二聚体（TU），），抑制病毒复制，但抑制病毒复制，但可光复活，不宜用来制备疫苗可光复活，不宜用来制备疫苗化学因素化学因素脂溶剂脂溶剂：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐有包膜病毒敏感。无包膜病毒无作用（如肠道病毒）有包膜病毒敏感。无包膜病毒无作用（如肠道病毒）乙醚试验可鉴别病毒有无包膜乙醚试验可鉴别病毒有无包膜消毒剂消毒剂：过氧乙酸、甲醛、戊二醛、卤素：过氧乙酸、甲醛、戊二醛、卤素杀死大多数病毒，但病毒对消毒剂抵抗力比细菌强，杀死大多数病毒，但病毒对消毒剂抵抗力比细菌强，尤其是无包膜病毒尤其是无包膜病毒常用

29、甲醛来制备灭活疫苗常用甲醛来制备灭活疫苗其他其他抗生素：对病毒无作用抗生素：对病毒无作用中草药：有一定作用中草药：有一定作用四、病毒的遗传与变异四、病毒的遗传与变异传统遗传学传统遗传学分子遗传学分子遗传学 病毒的变异病毒的变异现象现象感染性变异（毒力感染性变异（毒力、空斑、抵抗力、空斑、抵抗力变异）变异）条件致死株：减毒活疫苗（脊灰）条件致死株：减毒活疫苗（脊灰）抗原性变异抗原性变异耐药性变异耐药性变异宿主范围变异宿主范围变异机制机制基因突变基因突变/基因重组基因重组基因突变（基因突变（Mutation)基因组中基因组中碱基序列碱基序列发生改变，点突变和缺失性突变。发生改变，点突变和缺失性突变

30、。自发或诱导自发或诱导发生发生;环境仅起环境仅起选择作用选择作用而而非诱导作用非诱导作用。频率频率：10-6-10-8，理化因素可以，理化因素可以改变改变突变率突变率有医学意义的突变株有医学意义的突变株mutant条件致死性突变株条件致死性突变株（conditional-lethalmutant）是指在某种条件下能够增殖、而在另种条件下是指在某种条件下能够增殖、而在另种条件下不能增殖的病毒株。不能增殖的病毒株。温度敏感性突变株温度敏感性突变株（temperature-sensitivemutant，ts）就是典型的条件致死性突变株。就是典型的条件致死性突变株。ts是生产疫苗的理想毒株是生产疫苗

31、的理想毒株2835可以复制，可以复制，3740不能复制不能复制脊髓灰质炎减毒活疫苗脊髓灰质炎减毒活疫苗宿主范围宿主范围突变株（突变株（host-rangemutant，hr）狂犬病疫苗（固定毒株）狂犬病疫苗（固定毒株）耐药耐药突变株（突变株（drug-resistantmutant）抗原性抗原性突变株突变株变异株变异株/突变株突变株variant能稳定地存能稳定地存在，可在相应的宿主或细胞中传代在，可在相应的宿主或细胞中传代与存活。与存活。基因重组（基因重组（Recombination)可发生于可发生于两活病毒两活病毒之间、之间、一活病毒与另一灭活一活病毒与另一灭活病毒病毒之间，也可发生于之间

32、，也可发生于两种灭活病毒之间两种灭活病毒之间，甚，甚至发生在至发生在病毒基因组与宿主染色体间病毒基因组与宿主染色体间。不分节段不分节段基因组病毒基因组病毒的重组的重组核酸内切酶和连接酶核酸内切酶和连接酶的作用，使两种病毒核酸分子发生的作用，使两种病毒核酸分子发生断裂和交叉连接，导致其序列重新排列。断裂和交叉连接，导致其序列重新排列。分节段分节段RNA病毒基因组病毒基因组的重组的重组是不同亲代病毒产生的后代核酸各个分子间交换是不同亲代病毒产生的后代核酸各个分子间交换，即，即子代核酸节段随机分配构成重组的子代病毒，从而使子子代核酸节段随机分配构成重组的子代病毒，从而使子代基因组发生改变，亦称代基因

33、组发生改变，亦称重配（重配（reassortment），），发生发生频率高；如流感病毒。频率高；如流感病毒。A、重组重组与与重配重配（基因间相互作用）（基因间相互作用）1、重组、重组recombination2、重配、重配reassortmentB、基因整合基因整合：病毒进入细胞后，核酸整合，不产病毒进入细胞后，核酸整合，不产病毒进入细胞后，核酸整合，不产病毒进入细胞后，核酸整合，不产生子代病毒。生子代病毒。生子代病毒。生子代病毒。C、装配异常装配异常A、未装未装进核酸的空壳进核酸的空壳B、装进装进宿主细胞的核酸宿主细胞的核酸基因复活基因复活交叉复活交叉复活多重复活多重复活交叉复活交叉复活（C

34、rossingreactivation）活病毒与灭活病毒间，也称活病毒与灭活病毒间，也称Markerrescue流感流感A2株与灭活株与灭活A1株共同培养，可得到有株共同培养，可得到有A1抗原性的抗原性的A2毒株毒株多重复活多重复活（Multiplicityreactivation）灭活病毒间，灭活病毒间，两种或两种以上同种病毒感染同一细胞两种或两种以上同种病毒感染同一细胞时，经过基因重组出现有活的、感染性子代病毒。时，经过基因重组出现有活的、感染性子代病毒。基因产物的相互作用基因产物的相互作用互补作用（互补作用（Complementation）病毒基因组与细胞染色体病毒基因组与细胞染色体DN

35、A整合整合（integration）表型混合表型混合（Phenotypicmixing）表型混合表型混合两株病毒两株病毒共同共同or混合混合感染感染时，时，装配装配过程发过程发生错误而交换蛋白衣壳，不换核酸，从而生错误而交换蛋白衣壳，不换核酸，从而导致发生一些生物学特征改变。导致发生一些生物学特征改变。主要表现为耐药性、抗原性等改变，基因主要表现为耐药性、抗原性等改变，基因并未改变，改变的生物学性状并未改变，改变的生物学性状不能遗传不能遗传virusAvirusBphenotypemixingvirusAvirusB分子遗传学分子遗传学病毒基因组分析病毒基因组分析病毒核苷酸测序病毒核苷酸测序：

36、基因结构基因结构：ORF基因功能基因功能：表位：变异、耐药、：表位：变异、耐药、研究手段研究手段：点突变、缺失、置换、敲出、比对：点突变、缺失、置换、敲出、比对病毒保护性抗原表位的确定病毒保护性抗原表位的确定病毒抗原高变区分析病毒抗原高变区分析毒力相关基因编码区分析毒力相关基因编码区分析耐药性变异分析耐药性变异分析作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究作用于病毒蛋白质的某些细胞蛋白的研究 病毒基因组学病毒基因组学微生物基因组学微生物基因组学微生物基因组学微生物基因组学(GenomicsGenomics)是利用全基因组是利用全基因组是利用全基因组是利用全基因组DNADNA序列研究微生物基因及其功能

37、的学科。序列研究微生物基因及其功能的学科。序列研究微生物基因及其功能的学科。序列研究微生物基因及其功能的学科。近年来，由于近年来，由于近年来，由于近年来，由于DNADNA测序自动化与信息技术的飞跃测序自动化与信息技术的飞跃测序自动化与信息技术的飞跃测序自动化与信息技术的飞跃发展，用发展，用发展，用发展，用1 12 2月时间就可完成一种微生物的全基因组月时间就可完成一种微生物的全基因组月时间就可完成一种微生物的全基因组月时间就可完成一种微生物的全基因组序列测定。序列测定。序列测定。序列测定。自自自自19951995年美国首次将第一个原核细菌年美国首次将第一个原核细菌年美国首次将第一个原核细菌年美

38、国首次将第一个原核细菌流感嗜血流感嗜血流感嗜血流感嗜血杆菌的全基因组序列公布以来，目前（截止到杆菌的全基因组序列公布以来，目前（截止到杆菌的全基因组序列公布以来，目前（截止到杆菌的全基因组序列公布以来，目前（截止到20022002年年年年4 4月月月月4 4日）至少已有日）至少已有日）至少已有日）至少已有7575种病原菌的全基因组测序已告完种病原菌的全基因组测序已告完种病原菌的全基因组测序已告完种病原菌的全基因组测序已告完 成，另有超过成，另有超过成，另有超过成，另有超过2020多种病原菌的全基因组测序正在进行，多种病原菌的全基因组测序正在进行，多种病原菌的全基因组测序正在进行，多种病原菌的全

39、基因组测序正在进行，数以万计的病原菌基因将被鉴定出来。数以万计的病原菌基因将被鉴定出来。数以万计的病原菌基因将被鉴定出来。数以万计的病原菌基因将被鉴定出来。病病毒毒的的核核酸酸是是决决定定病病毒毒的的感感染染性性、复复制制特特性性、遗传性的基础。遗传性的基础。随随着着病病毒毒基基因因克克隆隆、序序列列分分析析及及基基因因表表达达等等技技术术的的应应用用，目目前前几几乎乎对对所所有有病病毒毒科科的的代代表表病病毒毒进进行行了了基因克隆基因克隆与与核苷酸测序核苷酸测序。病病毒毒基基因因的的序序列列对对于于了了解解可可能能编编码码的的病病毒毒蛋蛋白白的的数数量量和和性性质质、病病毒毒基基因因复复制制

40、和和表表达达的的调调控控机机制制具具有有重要意义。重要意义。从从DNA序列数据库查询序列数据库查询HBVDNA序列序列：NCBINationalCenterforBiotechnologyInformationEMBLEuropeanMolecularBiologyLaboratory）DDBJDNADataBankofJapan 微生物基因组序列测定的意义微生物基因组序列测定的意义 获获得得微微生生物物全全基基因因组组序序列列是是认认识识微微生生物物完完整整生生物学功能的基础。物学功能的基础。完完整整的的基基因因组组序序列列资资料料有有助助于于更更精精确确地地研研究究微微生生物物的的形形态态

41、发发生生、生生长长代代谢谢、遗遗传传变变异异，鉴鉴定定有有关关的的毒毒力力及及致致病病基基因因、抗抗微微生生物物药药物物作作用用的的靶靶位位，为为研研制制和发展特异的诊断试剂和疫苗提供参考。和发展特异的诊断试剂和疫苗提供参考。五五、病毒的分类、病毒的分类（ClassificationofViruses）根据生物学和理化学特性分类，按根据生物学和理化学特性分类，按科科（family）（）（亚科亚科subfamily）、）、属属（genus）、）、种（种（species）分类分类1995年国际病毒分类委员会将动植物病毒年国际病毒分类委员会将动植物病毒4000余种分为余种分为71科、科、11亚科、亚

42、科、164属属根据组织亲嗜性分类根据组织亲嗜性分类对临床有实际意义对临床有实际意义微生物的命名法微生物的命名法细菌：拉丁双名法细菌：拉丁双名法属在前，第一个字母大写，种在后，小写。均斜体属在前，第一个字母大写，种在后，小写。均斜体Staphylococcus aureusEscherichia coli病毒病毒科（科（family）、）、亚科（亚科（subfamily）、）、属（属（genus）斜体，第一个字母大写斜体，第一个字母大写Herpesviridae，Enterovirus种（种（species）不大写，不任何，如不大写，不任何，如poliovirus生物学分类原则生物学分类原则（B

43、asisofClassification）核酸核酸类型类型和和结构结构（RNA/DNA,ds/ss,linear/circular,fragment/no-fragment)病毒体病毒体形状形状和和大小大小病毒体病毒体形态形态结构结构对对脂溶剂脂溶剂敏感性敏感性DNAviruses1、dsDNA,PresenceofanenvelopePoxviridae（痘病毒科）痘病毒科）Herpesviridae（疱疹病毒科）疱疹病毒科）2、dsDNA,absenceofanenvelopeAdenoviridae（腺病毒科）腺病毒科）Paproavairidae（乳多空病毒科）乳多空病毒科）3、ssD

44、NA,absenceofanenvelopeParaoviridae（细小病毒科）细小病毒科）dsRNA，fragments，absenceenvelopeReoviridae（呼肠病毒科）呼肠病毒科）Birnaviridae（双双RNA病毒科）病毒科）-ssRNA,nofragment,PresenceenvelopeParamyxoviridae（副粘病毒科）副粘病毒科）Rhabdoviridae（弹状病毒科）弹状病毒科）-ssRNA，fragments，PresenceenvelopeOrthomyxoviridae（正粘病毒科）正粘病毒科）Bunyaviridae（布尼亚病毒科）布尼亚

45、病毒科）Arenaviridae（沙粒病毒科）沙粒病毒科）+ssRNA,nofragments,absenceenvelopePicornaviridae（小小RNA病毒科）病毒科）Caliciviridae（杯状病毒科）杯状病毒科）Astroviridae（星状病毒科）星状病毒科）+ssRNA,nofragments,presenceenvelopeCoronaviridae（冠状病毒科）冠状病毒科）Flaviviridae（黄病毒科）黄病毒科）Togaviridae（披膜病毒科）披膜病毒科）RNA VirusesDNAandRNAViruses嗜肝嗜肝DNA病毒科（病毒科（Hepadnas

46、viridae）逆转录病毒科逆转录病毒科/RNA（Retroviridae）亚病毒（亚病毒（subvirus）是近年来发现的比一般病毒是近年来发现的比一般病毒更小更小的传染因子。的传染因子。包括包括类病毒（类病毒（viroid）拟病毒（拟病毒（virusoid）朊病毒（朊病毒（virino）类病毒类病毒（Viroids）1971年年,美美国国Diener等等在在研研究究马马铃铃薯薯纺纺锤锤形形块块疾疾病时报道并命名。病时报道并命名。类类病病毒毒的的大大小小仅仅为为最最小小病病毒毒的的120左左右右。由由单单股股环环状状RNA组组成成，杆杆状状结结构构，无无蛋蛋白白衣衣壳壳。对对核核酸酸酶敏感，

47、对热、有机溶剂抵抗。酶敏感，对热、有机溶剂抵抗。致致病病机机制制可可能能是是由由于于RNA分分子子直直接接干干扰扰宿宿主主细细胞的核酸代谢。胞的核酸代谢。类类病病毒毒主主要要使使植植物物致致病病，尤尤其其引引起起马马铃铃薯薯、柑柑橘橘、椰子、啤酒花等多种重要经济植物的严重病害。椰子、啤酒花等多种重要经济植物的严重病害。类病毒的特征类病毒的特征很很小小(200-400nt)，杆状，杆状RNA分子，分子，有有二级结构二级结构无无衣壳或包膜衣壳或包膜在核内增殖，严格在核内增殖，严格细胞内寄生细胞内寄生多多与植物疾病相关与植物疾病相关拟病毒拟病毒是是在在研研究究类类病病毒毒过过程程中中发发现现的的一一

48、种种引起苜宿等植物病毒的亚病毒。引起苜宿等植物病毒的亚病毒。拟拟病病毒毒是是300400个个核核苷苷酸酸，有有高高度度二级结构的单股环状二级结构的单股环状RNA分子。分子。拟拟病病毒毒在在二二级级结结构构上上与与类类病病毒毒相相似似，且与许多类病毒有序列同源性。且与许多类病毒有序列同源性。朊病毒朊病毒1982年年美美国国Prusiner首首先先报报道道羊羊瘙瘙痒痒病病是是由由一一种种分分子量为子量为30X104的蛋白质感染因子引起的。的蛋白质感染因子引起的。阮阮病病毒毒也也称称蛋蛋白白侵侵染染子子（prion），对对蛋蛋白白酶酶、氨氨基基酸酸化化学学修修饰饰剂剂、蛋蛋白白质质变变性性剂剂敏敏感

49、感，而而对对核核酸酸酶酶、核核着着酸修饰剂和核酸变性剂等有抵抗，酸修饰剂和核酸变性剂等有抵抗，这显示这显示阮病毒阮病毒是是蛋白质成分蛋白质成分而不是而不是核酸。核酸。阮阮病病毒毒蛋蛋白白质质（PrP）的的分分子子量量为为2700030000，是是构成阮病毒的基本单位。构成阮病毒的基本单位。其其本本身身无无感感染染性性，由由3个个PrP分分子子构构成成的的朊朊病病毒毒单单体体则有极强的感染性。则有极强的感染性。朊朊病病毒毒引引起起的的疾疾病病除除羊羊病病痒痒病病外外，人人的的克克雅雅病病、库库鲁鲁病病和和格格斯斯综综合合征征可可能能是是阮阮病病毒毒引引起起的的。另另外外，人人类类慢慢性性退退化化

50、性性功功能能紊紊乱乱疾疾病病，如如老老年年痴痴呆呆、多多发发性性硬硬化化症症等也可能与阮病毒有关。等也可能与阮病毒有关。但但是是，近近来来有有人人应应用用高高度度灵灵敏敏检检测测方方法法，发发现现阮阮病病毒毒中中仍仍含含有有微微量量核核酸酸，因因而而这这种种所所谓谓阮阮病病毒毒的的组组成成和和结结构构值值得得进进一一步步研究。研究。卫星病毒（卫星病毒（satellites）多数多数与与植物病毒有关植物病毒有关有有两类：两类：一类可编码自身衣壳蛋白；一类可编码自身衣壳蛋白；另一类为卫星病毒另一类为卫星病毒RNA分子分子需辅助需辅助病毒才能复制病毒才能复制病毒的感染与免疫病毒的感染与免疫病毒性病毒