第五篇 病毒的遺傳與變異

1、123 自然界的任何物種都存在變異，變異是生物適自然界的任何物種都存在變異，變異是生物適應環(huán)境和維持生存的一種重要方式，是生物進應環(huán)境和維持生存的一種重要方式，是生物進化的規(guī)律。但不同物種變異速率不一，病毒是化的規(guī)律。但不同物種變異速率不一，病毒是變異率比較高的微生物。變異率比較高的微生物。 一方面病毒的復制頻率很高，遺傳物質(zhì)很一方面病毒的復制頻率很高，遺傳物質(zhì)很容易在復制過程中發(fā)生突變；另一方面病毒在容易在復制過程中發(fā)生突變；另一方面病毒在宿主體細胞內(nèi)復制繁殖，必然要遭到宿主免疫宿主體細胞內(nèi)復制繁殖，必然要遭到宿主免疫系統(tǒng)的攻擊（稱之為免疫壓力），因而變異則系統(tǒng)的攻擊（稱之為免疫壓力），因而

2、變異則成為逃避免疫殺傷的最好方式。成為逃避免疫殺傷的最好方式。4 病毒是一類極為簡單的分子生物，核酸病毒是一類極為簡單的分子生物，核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，核酸復制的忠實性核酸復制的忠實性使病毒具有穩(wěn)定的使病毒具有穩(wěn)定的遺傳表現(xiàn)遺傳表現(xiàn)。 但由于但由于病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，其遺傳物質(zhì)其遺傳物質(zhì)極易受外界環(huán)境及細胞內(nèi)分子環(huán)境的影極易受外界環(huán)境及細胞內(nèi)分子環(huán)境的影響而發(fā)生改變，病毒與其它生物相比響而發(fā)生改變，病毒與其它生物相比，其遺傳具有更大的變異性其遺傳具有更大的變異性。 56789101112 誘變劑類型及機制誘變劑類型及機制: : 類型類型: : 體外誘變劑體外誘變

3、劑: :直接對核酸進行化學修飾，不影響核直接對核酸進行化學修飾，不影響核酸復制酸復制 體內(nèi)誘變劑體內(nèi)誘變劑: :體內(nèi)誘變劑，需進行代謝活化，它們體內(nèi)誘變劑，需進行代謝活化，它們可摻入到新復制的核酸中，并在不斷的復制過程中誘發(fā)突變?？蓳饺氲叫聫椭频暮怂嶂?，并在不斷的復制過程中誘發(fā)突變。 UVUV輻射輻射 13誘變劑機制誘變劑機制 機制機制: : 體外誘變劑體外誘變劑: :對病毒的靜態(tài)核苷酸進行對病毒的靜態(tài)核苷酸進行 化學修飾化學修飾, ,使其在后面的復制中堿基配對發(fā)生使其在后面的復制中堿基配對發(fā)生改變改變, ,導致導致同型堿基置換同型堿基置換和和異型堿基顛換異型堿基顛換. .有亞有亞硝酸、羥胺、

4、烷化劑硝酸、羥胺、烷化劑等等.14機制：機制：體內(nèi)誘變劑體內(nèi)誘變劑: :一組為一組為堿基類似物堿基類似物, ,一組為一組為插入劑插入劑. . 堿基類似物堿基類似物在核苷酸復制時按照正常的在核苷酸復制時按照正常的堿基配對規(guī)則結(jié)合到核酸中堿基配對規(guī)則結(jié)合到核酸中, ,繼而發(fā)生異構(gòu)互繼而發(fā)生異構(gòu)互變變, ,在隨后的復制中導致它們與不同的堿基配在隨后的復制中導致它們與不同的堿基配對對, ,造成堿基的轉(zhuǎn)換和顛換造成堿基的轉(zhuǎn)換和顛換. . 插入劑插入劑有疏水表面的扁平分子可插入核有疏水表面的扁平分子可插入核酸的相鄰而重疊的堿基之間酸的相鄰而重疊的堿基之間, ,引起堿基堆積畸引起堿基堆積畸變變, ,復制時復

5、制時, ,堿基增加或缺失堿基增加或缺失, ,發(fā)生移框突變發(fā)生移框突變. .15 機制機制 紫外線紫外線，可誘發(fā)嘧啶二聚體的形成，該，可誘發(fā)嘧啶二聚體的形成，該二聚體可被光復活酶識別而解聚，該過二聚體可被光復活酶識別而解聚，該過程是一個易錯修復過程，可導致較高的程是一個易錯修復過程，可導致較高的突變頻率。紫外線也可造成突變頻率。紫外線也可造成RNARNA改變，但改變，但其作用機制尚不清楚。其作用機制尚不清楚。1617位點突位點突 變變核苷酸核苷酸堿基堿基發(fā)生改變發(fā)生改變 某個氨基酸的變化某個氨基酸的變化 不影響蛋白質(zhì)的構(gòu)型和穩(wěn)定性 位于蛋白結(jié)構(gòu)的重要位置基因組的表型仍維持原狀 多肽的正常功能就會

6、喪失18192021222324252627common in DNA viruses2829303132復活復活 交叉復活復感 染復活3334活病毒與滅活病毒之間（交叉復活）活病毒與滅活病毒之間（交叉復活）A3株（流行株）株（流行株）新新A3抗原抗原雞胚中增殖不良雞胚中增殖不良A1株（非流行株）株（非流行株）舊舊A1抗原抗原雞胚中生長良好雞胚中生長良好雞胚中共同培養(yǎng)雞胚中共同培養(yǎng)重組體（理想疫苗）重組體（理想疫苗）有有A3抗原抗原雞胚中生長良好雞胚中生長良好UV滅活滅活353637no changes in genomepossibly altered host rangepossibly resistant to antibody neutralization38轉(zhuǎn)殼現(xiàn)象極端情況極端情況39+表型混合表型混合鑲嵌包膜或衣殼鑲嵌包膜或衣殼表型交換表型交換衣殼誤配衣殼誤配遺傳物質(zhì)不改變，而只有遺傳物質(zhì)不改變，而只有基因產(chǎn)物的交