《病毒學(xué)復(fù)習(xí)資料》word版參考模板

1、病毒學(xué)復(fù)習(xí)資料盛德二年首發(fā)限量版第一章 緒論一，病毒學(xué)研究的對象及任務(wù)病毒（virus)是指那些在化學(xué)組成和增殖方式上獨(dú)具特點(diǎn)的，只能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制的微生物或遺傳單位。病毒性質(zhì)的兩重性1. 生命形式的兩重性：存在形式：化學(xué)分子與細(xì)胞內(nèi)寄生、結(jié)晶體與非結(jié)晶體、顆粒體形式與基因形式。2結(jié)構(gòu)和功能的兩重性：標(biāo)準(zhǔn)病毒與缺陷病毒缺陷病毒：裝配不完全的病毒（缺損病毒，defective virus,Di顆粒）；標(biāo)準(zhǔn)病毒：產(chǎn)生缺陷病毒的原親代病毒）。假病毒與真病毒假型病毒：一種病毒的核酸被另一病毒外殼包裹；假病毒：細(xì)胞DNA被病毒外殼包裹；真病毒：一種病毒的外殼包裹自己的核酸）。雜種病毒與純種病毒雜種

2、病毒：在混合感染中，病毒外殼包裹兩種病毒的核酸3病理學(xué)兩重性：致病性與非致病性；急性感染與慢性感染過客病毒：某一病毒對宿主無致病性，則該病毒稱為此宿主的過 客病毒 病原病毒：某一病毒對宿主有致病性，則該病毒稱為此宿主的病原病毒 亞病毒1 衛(wèi)星病毒與衛(wèi)星核酸 satellite virus需輔助病毒才能復(fù)制核酸（衛(wèi)星病毒），或由輔助病毒提供外殼蛋白來包被核酸（衛(wèi)星核酸）2 擬病毒 virusoid比衛(wèi)星病毒核酸還要小，僅200400bp，最大不過1kb環(huán)狀RNA。需輔助病毒才能復(fù)制，與輔助病毒同包一個外殼中。屬植物病毒，目前歸于環(huán)狀衛(wèi)星RNA。3 類病毒 viroid 240375bp單鏈、環(huán)狀

3、RNA；獨(dú)立侵染、自立復(fù)制、無外殼，多二級結(jié)構(gòu)，不編碼任何蛋白，為植物病毒4 朊病毒 prion 很小的具侵染性的蛋白顆粒病毒學(xué)研究的任務(wù)1.防治和控制疾病2.基礎(chǔ)理論研究：生命起源與進(jìn)化、認(rèn)識生命本質(zhì)3.利用病毒造福人類：生物防治、病毒基因工程病毒學(xué)發(fā)展趨勢一、病毒功能基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究1.從核酸及蛋白質(zhì)水平認(rèn)識病毒，了解它們的致病機(jī)理與診斷防治。2.系統(tǒng)生物學(xué)理論的建立：系統(tǒng)生物學(xué)是研究一個生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等）的構(gòu)成，以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系的學(xué)科。也就是說，系統(tǒng)生物學(xué)不同于以往的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)僅關(guān)心個別的基因和蛋白質(zhì)，它要研究所有的基因、所有的

4、蛋白質(zhì)、組分間的所有相互關(guān)系。顯然，系統(tǒng)生物學(xué)是以整體性研究為特征的一種大科學(xué)。3. 新的診斷/預(yù)防/藥物的發(fā)展與利用 二、新出現(xiàn)或再現(xiàn)的病原微生物的特性與診斷、防治近年新出現(xiàn)或再現(xiàn)病毒的特點(diǎn)1. 多數(shù)為人畜共患病的病原，可能由動物傳給人2. 可能由昆蟲或節(jié)肢動物為中間媒介3. 隨交通旅行或工作生活習(xí)性改變、環(huán)境氣候變化而傳播4. 所致疾病的診斷需作病原學(xué)確證三、病毒分子病理學(xué)研究1. 生命起源、變異、毒力改變、進(jìn)化2. 病毒與宿主的相互作用3. 腫瘤病毒學(xué)第二章 病毒的分類與命名病毒“種”是指構(gòu)成一個復(fù)制譜系( replicating lineage) 、占據(jù)一個特定小生境(ecologic

5、al niche) 、具有多個分類特征的病毒。病毒屬是一群具有某些共同特征的種。其屬名的詞尾“virus”,但在設(shè)立一個新的病毒屬時必需有一個同時被承認(rèn)的代表種(type species)。病毒科是一群具有某些共同特征的屬，科名的詞尾為“viridae” 。病毒目：是目前最高的分類階元。病毒目是一群具有某些共同特征的科,目名的詞尾為“virales”。病毒分類原理及其依據(jù)原理：強(qiáng)調(diào)其分類和命名的穩(wěn)定性、實(shí)用性、認(rèn)可性和靈活性。穩(wěn)定性是指病毒名稱及其隸屬關(guān)系一旦確定下來，就應(yīng)該盡可能的保留。實(shí)用性是指病毒分類體制應(yīng)該對病毒學(xué)研究領(lǐng)域是有用的。認(rèn)可性是指病毒分類階元和名稱應(yīng)該為病毒學(xué)研究者樂意接受

6、和使用，所以，認(rèn)可性也是實(shí)用性的必然結(jié)果。靈活性是指病毒分類階元可以依據(jù)某些新發(fā)現(xiàn)而進(jìn)行重新修訂和再確定。依據(jù)：主要以病毒粒子特性、抗原性質(zhì)和病毒生物學(xué)特性等作為依據(jù)。病毒粒子特性： 病毒形態(tài)：如大小、形狀、包膜和包膜突起的有無，衣殼結(jié)構(gòu)及其對稱性 病毒生理生化和物理性質(zhì)：如分子量，沉降系數(shù)，浮力密度，病毒粒子在不同pH、溫度、Mg2+、Mn2+、變性劑、輻射中的穩(wěn)定性 病毒基因組：如基因組大小、核酸類型、單雙鏈、線狀或環(huán)狀，正負(fù)鏈，G+C所占的比例、核苷酸序列等 病毒蛋白：如結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白的數(shù)量，大小以及功能和活性，氨基酸序列等； 病毒脂類含量和特性； 碳水化合物含量和特性； 病毒基因

7、組組成和復(fù)制：基因組結(jié)構(gòu)、復(fù)制策略、開放閱讀框數(shù)量和位置、轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)譯特性、轉(zhuǎn)譯后加工、病毒蛋白聚集和病毒組裝的位置，病毒成熟與釋放的部位和特性第三章 病毒學(xué)的研究方法一、病毒學(xué)研究常用方法離心技術(shù)：差速離心法：采用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進(jìn)行離心，使沉降速度不同的顆粒，在不同的離心速度及不同離心時間下分批分離的方法。密度梯度離心：采用甘油，蔗糖，氯化銫配制成抗對流干擾連續(xù)密度梯度介質(zhì)，把病毒粒子和雜質(zhì)沉淀或濃縮到與它自身密度相等的位置。 電子顯微鏡技術(shù)：負(fù)染色法；超薄切片技術(shù)；免疫電鏡技術(shù)；冷凍電鏡技術(shù) 組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：組織培養(yǎng)法 (tissueculture) 或細(xì)胞培養(yǎng) (cel

8、lculture)法,是將離體活組織塊或分散的組織細(xì)胞加以培養(yǎng)的技術(shù)總稱，為病毒分離鑒定中的最常用的基本方法。群體培養(yǎng): 將含有一定數(shù)量細(xì)胞的懸液置于培養(yǎng)瓶中，讓細(xì)胞貼壁生長，匯合后形成均勻的單細(xì)胞層?？寺∨囵B(yǎng): 將高度稀釋的游離細(xì)胞懸液加入培養(yǎng)瓶中，各個細(xì)胞貼壁后，彼此距離較遠(yuǎn)，經(jīng)過生長增殖每一個細(xì)胞形成一個細(xì)胞集落，稱為克隆。一個細(xì)胞克隆中的所有細(xì)胞均來源于同一個祖先細(xì)胞。原代和次代細(xì)胞培養(yǎng)：分離病毒最為敏感。 二倍體細(xì)胞 ：用于病毒分離和疫苗制備 傳代細(xì)胞系 ：用于病毒的分離鑒定和抗病毒藥物篩選研究。常用的細(xì)胞系有人宮頸癌細(xì)胞（Hela）、傳代地鼠腎細(xì)胞（BHK21）、人喉上皮癌細(xì)胞（H

9、ep-2）、傳代非洲綠猴腎細(xì)胞（Vero） 。病毒基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞系：用于病毒基因調(diào)控和抗病毒藥物的研究。細(xì)胞病變效應(yīng)（cytopathic effect，CPE）：由病毒增殖引起的細(xì)胞改變，稱細(xì)胞病變效應(yīng)。不同種類病毒可引起細(xì)胞圓縮、分散、溶解，如腸道病毒、鼻病毒、披膜病毒、痘病毒等；細(xì)胞融合成多核巨細(xì)胞，如皰疹病毒、副粘病毒、呼吸道合胞病毒；細(xì)胞腫脹、顆粒增多、病變細(xì)胞聚集成葡萄狀，如腺病毒；胞質(zhì)出現(xiàn)空泡，如SV40細(xì)胞；細(xì)胞漿或核內(nèi)出現(xiàn)嗜酸性或嗜堿性包涵體，一至數(shù)個不等，如狂犬病毒和巨細(xì)胞病毒；輕微病變，如正粘病毒、狂犬病毒、冠狀病毒和逆轉(zhuǎn)錄病毒等；培養(yǎng)液pH的變化。 細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)：1. 細(xì)

10、胞的變化 有些病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖時可引起特有的細(xì)胞病變，稱為細(xì)胞病變效應(yīng) (CPE)。常見的變化有細(xì)胞變圓、聚集、壞死、溶解或脫落等。 有些病毒如麻疹病毒、CMV、RSV等 作用于細(xì)胞膜，可使鄰近的細(xì)胞相互融合，形成多核巨細(xì)胞或稱融合細(xì)胞。 有些病毒 (如狂犬病病毒、麻疹病毒等) 可在培養(yǎng)細(xì)胞中形成胞漿或核內(nèi)的包涵體。 2.紅細(xì)胞吸附 (hemadsorption,HAd)：流感或副流感病毒等感染細(xì)胞后，由于細(xì)胞膜上出現(xiàn)了血凝素(haemagglutinin,HA)，具有吸附脊椎動物 (豚鼠、雞、猴等) 紅細(xì)胞的能力，這一現(xiàn)象稱紅細(xì)胞吸附，常用來測定具有HA的粘病毒與副粘病毒的增殖。若有相應(yīng)的抗

11、血清，則能中和細(xì)胞膜上的HA，HAd不再發(fā)生，稱紅細(xì)胞吸附抑制試驗(yàn)。3.干擾現(xiàn)象(interference)：某些病毒感染細(xì)胞時不出現(xiàn)CPE或其他易于測出的變化(如HAd)，但能干擾在其后感染的另一病毒的增殖。如風(fēng)疹病毒感染Vero細(xì)胞時CPE不明顯，但它能干擾后感染的?？刹《?(ECHOV) 的增殖，從而阻抑后者所特有的CPE4.細(xì)胞代謝的改變：病毒感染細(xì)胞的結(jié)果可使培養(yǎng)液的pH值改變，說明細(xì)胞的代謝在病毒感染后發(fā)生了變化。這種培養(yǎng)環(huán)境的生化改變也可作為判斷病毒增殖的指標(biāo)。1.蝕斑測定是一種檢查和準(zhǔn)確滴定病毒感染性的方法。將稀釋的病毒懸液加入單層細(xì)胞培養(yǎng)瓶中。病毒吸附后，再覆蓋一層融化的半固

12、體營養(yǎng)瓊脂，使病毒在單層細(xì)胞培養(yǎng)中有限擴(kuò)散。結(jié)果是每一個有感染性的病毒在單層細(xì)胞中可產(chǎn)生一個局限性的感染灶。用活性染料 (如中性紅) 染色，則活細(xì)胞著色，受病毒感染而破壞的細(xì)胞不著色，形成肉眼可見的蝕斑(plaque)。每個蝕斑是由一個感染性病毒顆粒形成的，稱作蝕斑形成單位 (plaque forming unit,PFU)。病毒懸液中的感染性病毒量的滴度可用PFUml表示。2.50%組織細(xì)胞感染量 (TCID50)測定法該方法是測定病毒能使50%的組織培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生感染的最小量。一般是將病毒懸液作10倍的系列稀釋，分別接種細(xì)胞，經(jīng)一定時間后觀察CPE、血細(xì)胞吸附等指標(biāo)，以最高稀釋度能感染50%

13、細(xì)胞的量為終點(diǎn)。最后用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出50%組織細(xì)胞感染量（ 50% tissue culture infectious dose,TCID50)。血清學(xué)方法中和試驗(yàn)：適用于病毒鑒定，機(jī)體中抗體的檢測，分析病毒抗原的性質(zhì)，疫苗接種效果評估等。補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)。血凝抑制試驗(yàn)：常用于正粘病毒和副粘病毒感染的診斷和病毒亞型鑒定及抗原變異的監(jiān)測，如流感病毒的分型。酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）。放射免疫試驗(yàn)（radio immunol assay，RIA）。免疫熒光檢測（immunofluorescence assay，IFA）。凝膠擴(kuò)散法

14、（gel-diffusion test)分子生物學(xué)方法聚合酶鏈反應(yīng)（polymerase chain reaction，PCR）。轉(zhuǎn)印雜交 ：Southern blot、Nouthern blot和Westhern blot。蛋白質(zhì)組學(xué)：肽圖譜。基因組學(xué)：核酸序列測定及基因功能?；蚬こ蹋嚎共《疽呙缁蚩共《镜拇蠓肿佣嚯?、病毒載體。病毒的鑒定：病毒的純化：離心。病毒的大小和形態(tài)：電鏡。細(xì)胞培養(yǎng)核酸類型鑒別和序列測定：PCR。乙醚敏感試驗(yàn)：是否具有脂類包膜。血清學(xué)反應(yīng)：免疫熒光抗體技術(shù) （三）病毒感染的快速診斷 快速診斷主要是指從含有病毒標(biāo)本及感染機(jī)體的血清中檢測病毒顆粒、蛋白抗原、IgM抗體和

15、核酸等，往往在數(shù)小時內(nèi)即可得出結(jié)果。 形態(tài)學(xué)檢查 ：光學(xué)顯微鏡檢查 ：包涵體 電子顯微鏡檢查 病毒抗原檢測： ELISA 病毒核酸檢測 ：核酸雜交、凝膠電泳技術(shù) 、PCR血清學(xué)診斷： 病毒蛋白抗原檢查 用熒光素、放射性同位素、過氧化物酶等標(biāo)記抗體，采用免疫學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù)，檢測標(biāo)本中的病毒蛋白抗原，具有敏感、特異、快速等優(yōu)點(diǎn)。1.免疫熒光技術(shù) (immunofluorescence,IF) 2.固相放射免疫測定 (solid-phase radioimmunoassay,SPRIA) 3.酶免疫技術(shù) (enzyme immunoassay,EIA)此法可檢測多種病毒及其抗體，主要是酶免疫組化

16、法和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法(ELISA)。 特異性IgM抗體的檢測 檢測病毒特異性IgM抗體可診斷急性感染，特別是對證實(shí)孕婦感染風(fēng)疹病毒尤為重要，但應(yīng)注意類風(fēng)濕因子 (IgM) 的干擾。另外，檢測早期抗原的抗體是快速診斷的另一途徑。如檢測針對EBV的早期抗原(EA)、核心抗原 (EANA) 和衣殼抗原 (VCA) 等的抗體，可以區(qū)別急性或慢性EBV感染。此外，分子生物學(xué)檢測技術(shù)、氣相色譜技術(shù)等，均可用來分析和鑒定病毒感染。檢測病毒核酸 1.核酸雜交技術(shù) 用于病毒檢測的有斑點(diǎn)雜交、細(xì)胞內(nèi)原位雜交 、DNA印跡雜交、RNA印跡雜交等。2.核酸擴(kuò)增法 目前多數(shù)病毒基因已通過分子克隆技術(shù)被明確了核苷酸序列

17、，使得DNA擴(kuò)增技術(shù)逐步發(fā)展為常規(guī)診斷技術(shù)之一。3.基因芯片技術(shù) 又稱DNA芯片、生物芯片（biochip）。其原理是：將已知的生物分子探針或基因探針，大規(guī)?；蛴行蚺挪加谛K硅片等載體上，與待測樣品中的生物分子或基因序列相互作用和并行反應(yīng)，在激光的激發(fā)下，產(chǎn)生的熒光譜信號被接受器收集，計(jì)算機(jī)自動分析處理數(shù)據(jù)并報(bào)告結(jié)果。其優(yōu)點(diǎn)是：可以一次性完成大量樣品DNA序列的檢測和分析，解決了傳統(tǒng)核酸雜交技術(shù)的許多不足。芯片技術(shù)在病毒等微生物學(xué)診斷和流行病學(xué)調(diào)查方面有著廣闊的應(yīng)用前景。第四章 病毒的結(jié)構(gòu)一、病毒的大小表示形式：分子量：核蛋白分子（核酸與蛋白質(zhì)以一定方式組合），3800106 道爾頓 密度：浮

18、力密度（）采用密度梯度離心方法測定，需注明介質(zhì)沉降系數(shù)：單位離心力作用下的沉降速率（s）殼體：由蛋白質(zhì)組成，包圍病毒核酸的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。顆粒蛋白質(zhì)亞基（不同的蛋白質(zhì)）以次級鍵形式形成 。核衣殼：由核酸與蛋白質(zhì)殼體組成的核心成分 包膜：圍繞或包圍核衣殼的雙分子層,來源于宿主，不同的病毒感染同一宿主包膜成分相同。 包膜突起釘狀物糖蛋白組成復(fù)雜的病毒成分 二、病毒的結(jié)構(gòu)與功能病毒的結(jié)構(gòu)有二種，一是基本結(jié)構(gòu)，為所有病毒所必備；一是輔助結(jié)構(gòu)，為某些病毒所特有。它們各有特殊的生物學(xué)功能?；窘Y(jié)構(gòu)：病毒核酸、病毒蛋白質(zhì)輔助結(jié)構(gòu)：包膜、突起（脂質(zhì)、糖類等）病毒的化學(xué)組成:核酸、蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、無機(jī)鹽病

19、毒基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.病毒基因組大小相差較大。 2.病毒基因組可以由DNA組成，也可以由RNA組成。 3.多數(shù)RNA病毒的基因組是由連續(xù)的核糖核酸鏈組成，還沒有發(fā)現(xiàn)有節(jié)段性的DNA分子構(gòu)成的病毒基因組。4.基因重疊5.病毒基因組的大部分是用來編碼蛋白質(zhì)的。6.病毒基因組DNA序列中功能上相關(guān)的蛋白質(zhì)的基因或rRNA的基因往往叢集在基因組的一個或幾個特定的部位,形成一個功能單位或轉(zhuǎn)錄單元。 7.除了反轉(zhuǎn)錄病毒以外，一切病毒基因組都是單倍體，每個基因在病毒顆粒中只出現(xiàn)一次。8.噬菌體（細(xì)胞病毒）的基因是連續(xù)的；而真核細(xì)胞病毒的基因是不連續(xù)的，具有內(nèi)含子。病毒核酸的結(jié)構(gòu)特征 (1)粘性末端(2)末端

20、冗余(3)循環(huán)排列(4)回文序列(5)倒轉(zhuǎn)末端重復(fù)序列 是指存在于病毒基因組兩端的反向互補(bǔ)重復(fù)序列，這樣的基因組經(jīng)過變性、退火處理，可以形成有部分雙鏈區(qū)的線狀環(huán)；或者產(chǎn)生鍋柄樣的結(jié)構(gòu)。(6)重疊基因 (7)分段基因組：單分體病毒：多個核酸節(jié)段包裝在同一病毒粒子中多分體病毒：多個核酸節(jié)段分別包裝在不同的病毒粒子中，這類病毒實(shí)際上是由幾個不同的病毒粒子所組成的復(fù)合體。 含分段基因組的病毒具有以下三個特點(diǎn)：侵染效率低；容易產(chǎn)生變異；具有較高的重組率。多分體現(xiàn)象為植物病毒所特有，并僅存在于ssRNA病毒中，是指病毒的基因組分布在不同的核酸鏈上，分別包裝在不同的病毒粒體里。雙分體病毒指遺傳信息為雙組分基

21、因組包被在兩種粒體里的病毒，如煙草脆裂病毒屬(Tobravirus)和蠕傳病毒屬(Nepovirus)。三分體病毒指核酸包被在三種粒體中的病毒。(8)帽子和ploy(A)結(jié)構(gòu) 真核病毒的正鏈RNA基因組、雙鏈RNA基因組的正鏈RNA和病毒的mRNA通常有類似于真核生物mRNA 5端的帽子結(jié)構(gòu)和3的poly(A)結(jié)構(gòu)尾。而原核生物mRNA和相應(yīng)的噬菌體基因組RNA均缺少這樣的結(jié)構(gòu)。 病毒基因組RNA 5端的帽子結(jié)構(gòu)有著真核生物5端的帽子結(jié)構(gòu)的相似功能，它對病毒基因組正鏈RNA具有保護(hù)作用，可以使病毒正鏈RNA或mRNA免受宿主細(xì)胞中的外切核酸酶的降解；病毒基因組RNA的帽子結(jié)構(gòu)還與感染性有關(guān)，缺

22、少它幾乎完全喪失感染性。 病毒基因組的3的poly(A)結(jié)構(gòu)尾有多方面的功能。 保持和提高病毒基因組RNA在宿主細(xì)胞中的穩(wěn)定性； 3的poly(A)結(jié)構(gòu)尾也與病毒的侵染性有關(guān)。 (9)其它特征 一些真核DNA病毒基因組還含有復(fù)制原點(diǎn)序列以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控序列如啟動子和增強(qiáng)子序列。某些真核病毒的基因組也含有內(nèi)含子轉(zhuǎn)染：從病毒中提取核酸，來進(jìn)行遺傳物質(zhì)的傳遞，感染細(xì)胞。轉(zhuǎn)染可分核酸為 侵染性核酸 非侵染性核酸 。具有RNA功能活性，進(jìn)入細(xì)胞以后直接作為翻譯的模板，合成大分子蛋白質(zhì)，叫侵染性核酸。核酸的組成、含量與類型組成： A T C G ；A+G=T+C 類型：DS DNA ：SS DNA ；DS R

23、NA；SS RNA 含量：不同病毒含量差異較大（P50)核酸的極性 將mRNA 的堿基排列順序規(guī)定為(+ RNA ) 鏈, 其相應(yīng)的模板鏈則為負(fù)鏈(- DNA ) , 因此只有負(fù)鏈DNA 才能被轉(zhuǎn)錄并產(chǎn)生mRNA。也就是說凡堿基排列順序與mRNA 相同的單鏈DNA 或RNA , 稱(+ )DNA 鏈或(+ )RNA 鏈, 凡堿基排列順序與mRNA鏈互補(bǔ)的單鏈DNA 和RNA , 稱(- )DNA 鏈或(- )RNA 鏈結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)：要形成完整，成熟，有感染性病毒粒子的蛋白質(zhì)成分 ,包括：殼體蛋白、包膜蛋白、酶 非結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)：是由病毒基因編碼，并不存在于病毒中，主要在病毒復(fù)制過程中發(fā)揮作用非結(jié)構(gòu)蛋

24、白：病毒本身基因組所形成，與病毒核酸復(fù)制有關(guān)，病毒感染宿主后，形成的前體蛋白或早期蛋白。結(jié)構(gòu)蛋白的幾種成分1.衣殼蛋白：構(gòu)成病毒殼體的蛋白質(zhì)，由一條或多條多肽鏈折疊形成的蛋白質(zhì)亞基，是構(gòu)成殼體蛋白的最小單位。單一：一種亞基 復(fù)雜：幾種亞基 功能：構(gòu)成病毒的殼體，保護(hù)病毒的核酸。無包膜病毒的殼體蛋白參與病毒的吸附、進(jìn)入，決定病毒的宿主嗜性，同時還是病毒的表面抗原。抗原性質(zhì)：有些可凝聚血細(xì)胞（血細(xì)胞凝聚特性）2.包膜蛋白：構(gòu)成病毒包膜結(jié)構(gòu)的病毒蛋白質(zhì)，包括包膜糖蛋白和基質(zhì)蛋白兩類。包膜糖蛋白類似于殼體蛋白（無包膜）的功能 與病毒吸附侵入，抗原性，血細(xì)胞凝聚特性。基質(zhì)蛋白：非糖基化蛋白，主要識別病毒

25、核殼，在病毒核殼與包膜間起橋梁作用 3.酶：來源于病毒本身基因組功能表達(dá)的蛋白質(zhì)分子，在病毒復(fù)制起作用 4.病毒的脂質(zhì)：許多病毒包膜內(nèi)存在有脂類化合物，如磷脂、脂肪酸、甘油三酸脂和膽固醇等。這些脂類幾乎都是由病毒粒子在細(xì)胞內(nèi)成熟，在細(xì)胞膜處以芽生方式釋放，直接從寄主細(xì)胞膜上得到。病毒脂類存在與病毒的吸附和侵入有關(guān)。囊膜（Envelope）：某些病毒，如蟲媒病毒、人類免疫缺陷病毒、皰疹病毒等，在核衣殼外包繞著一層含脂蛋白的外膜，稱為“囊膜”。囊膜中含有雙層脂質(zhì)、多糖和蛋白質(zhì)，其中蛋白質(zhì)具有病毒特異性，常與多糖構(gòu)成糖蛋白亞單位，嵌合在脂質(zhì)層，表面呈棘狀突起，稱“剌突(Spike)或囊微粒(Pepl

26、omer)”。它們位于病毒體的表面，有高度的抗原性，并能選擇性地與宿主細(xì)胞受體結(jié)合，促使病毒囊膜與宿主細(xì)胞膜融合，感染性核衣殼進(jìn)入胞內(nèi)而導(dǎo)致感染。囊膜中的脂質(zhì)與宿主細(xì)胞膜或核膜成分相似，證明病毒是以“出芽”方式，從宿主細(xì)胞內(nèi)釋放過程中獲得了細(xì)胞膜或核膜成分。有囊膜病毒對脂溶劑和其他有機(jī)溶劑敏感，失去囊膜后便喪失了感染性。5.病毒的糖類：除病毒的核酸中所含戊糖外，有的病毒還含有少量的其他糖類，為核糖或脫氧核糖和磷酸組成的核酸骨架。有包膜病毒中碳水化合物以寡糖側(cè)鏈的形式與蛋白質(zhì)結(jié)合形成包膜糖蛋白。6.其它組成：在某些動物、植物病毒中存在多胺類有機(jī)陽離子，包括丁二胺、亞精胺、精胺等，它們大都結(jié)合于病

27、毒核酸，對核酸的構(gòu)型有一定影響。在某些病毒的病毒體中，還發(fā)現(xiàn)有其它的小分子量組份，如ATP，對噬菌體尾鞘收縮提供能量。病毒蛋白質(zhì)衣殼的功能（1）致密穩(wěn)定的衣殼結(jié)構(gòu)除賦予病毒固有的形狀外，還可保護(hù)內(nèi)部核酸免遭外環(huán)境（如血流）中核酸酶的破壞；（2）衣殼蛋白質(zhì)是病毒基因產(chǎn)物，具有病毒特異的抗原性，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗原病毒免疫應(yīng)答；（3）具有輔助感染作用，病毒表面特異性受體 邊連結(jié)蛋白與細(xì)胞表面相應(yīng)受體有特殊的親和力，是病毒選擇性吸附宿主細(xì)胞并建立感染灶的首要步驟。三、病毒粒子的對稱性病毒的殼體結(jié)構(gòu)決定了整個病毒體的結(jié)構(gòu)形狀 衣殼是由許多“殼微粒(Capsomere)”按一定幾何構(gòu)型集結(jié)而成，殼微粒在電

28、鏡下可見，是病毒衣殼的形態(tài)學(xué)亞單位，它由一至數(shù)條結(jié)構(gòu)多肽能成。立體對稱螺旋對稱復(fù)合對稱 第五章 病毒的感染性繁殖一、研究病毒復(fù)制的一般性方法1、建立病毒復(fù)制的實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng) 無論是哪種培養(yǎng)系統(tǒng)，都要考慮： 宿主細(xì)胞的敏感性與生理狀態(tài) 注意感染復(fù)數(shù) 病毒感染宿主細(xì)胞后，會導(dǎo)致宿主細(xì)胞出現(xiàn)裂縫，胞內(nèi)的物質(zhì)滲漏，使宿主細(xì)胞死亡。 要盡可能做到感染復(fù)數(shù)為1，即一個對一個。感染復(fù)數(shù)(multiplicity of infection, m.o.i) ：用以起始病毒感染的每個細(xì)胞所需的病毒顆粒數(shù)目。單位（PFU/cell） 2、一步生長實(shí)驗(yàn)取樣，分別測定溶液的感染效價(jià)，以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo)，感染效價(jià)為縱坐標(biāo)，

29、畫出一步生長曲線，體現(xiàn)3個特征：潛伏期增長期穩(wěn)定期 潛伏期中包含有隱蔽期，隱蔽期是有感染性的病毒粒子從消失到出現(xiàn)這段時期。 3、成熟前的裂解病毒如何體現(xiàn)生命特征：病毒吸附寄主細(xì)胞后，核酸進(jìn)入胞內(nèi)，病毒的基因組利用宿主細(xì)胞的大分子合成裝置，進(jìn)行核酸的復(fù)制和基因組的表達(dá)。二、病毒的增殖病毒復(fù)制周期1. 吸附（Adsorption）指病毒附著于敏感細(xì)胞的表面，它是感染的起始期。細(xì)胞與病毒相互作用最初是偶然碰撞和靜電作用，這是可逆的聯(lián)結(jié)。隨后的特異性吸附是非常重要的，根據(jù)這一點(diǎn)可確定許多病毒的宿主范圍，不吸附就不能引起感染。接觸結(jié)合特異性吸附（病毒配體位點(diǎn)與細(xì)胞膜特異受體結(jié)合）.能否吸附成功取決于：環(huán)

30、境因子、病毒吸附蛋白VAP、細(xì)胞受體2. 侵入（Penetration）:注射式侵入、細(xì)胞內(nèi)吞、膜融合以及其他特殊的侵入方式。注射：有尾噬菌體的侵入方式。吸附尾釘固著尾鞘收縮尾管穿入DNA注入。 3. 脫殼（uncoating）4. 生物合成（biosynthesis）轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié) 可利用宿主的轉(zhuǎn)錄酶進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，某些噬菌體本身攜帶轉(zhuǎn)錄酶，當(dāng)轉(zhuǎn)錄酶與DNA進(jìn)入細(xì)胞后，轉(zhuǎn)錄即刻開始，小的DNA噬菌體完全依賴宿主的轉(zhuǎn)錄酶。 某些噬菌體線形DNA以極性的方式進(jìn)入胞內(nèi)，由于固定一端的部分侵入，可以導(dǎo)致不同的基因依次被轉(zhuǎn)錄。 在同一轉(zhuǎn)錄單位的基因相繼轉(zhuǎn)錄，靠近啟動子的基因優(yōu)先轉(zhuǎn)錄。 宿主轉(zhuǎn)錄酶的修飾，可以改變

31、它與調(diào)節(jié)亞基的相互作用。 噬菌體因子與宿主轉(zhuǎn)錄酶的結(jié)合可以改變轉(zhuǎn)錄起始與終止的特異性。 噬菌體DNA出現(xiàn)單鏈的缺口或間隙可以改變它的模板性質(zhì)。 不同噬菌體的mRNA的功能活性持續(xù)的時間有別。 噬菌體的多順反子的mRNA切割成小mRNA。 DNA噬菌體的大分子物質(zhì)的調(diào)節(jié) ：mRNA的5端無帽子結(jié)構(gòu)，3端無聚腺苷酸，并且能夠形成部分雙鏈區(qū)域，還可直接進(jìn)行翻譯，轉(zhuǎn)錄與翻譯是互相偶聯(lián)的。 5. 裝配與釋放（assembly and release）在宿主細(xì)胞內(nèi)，有一個前體池，合成的蛋白質(zhì)等累積在前體池，等達(dá)到一定濃度以后，就會以一定方式形成有感染性的病毒粒子的生物學(xué)過程稱為病毒的裝配。形成的有感染性的

32、病毒粒子通過一定方式離開宿主細(xì)胞稱為病毒的釋放。 釋放：裂解、出芽。絕大多數(shù)無包膜病毒釋放時被感染的細(xì)胞崩解，釋放出病毒顆粒，宿主細(xì)胞膜破壞，細(xì)胞迅即死亡。絕大多數(shù)有包膜病毒通過細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、空泡，或包上細(xì)胞核膜或細(xì)胞膜以出芽方式釋放而成為成熟病毒，在一段時間內(nèi)逐個釋出，對細(xì)胞膜破壞輕，宿主細(xì)胞死亡慢。從單個病毒吸附開始至所有病毒釋放，此過程稱為感染周期或復(fù)制周期。一個感染細(xì)胞一般釋放的病毒數(shù)約為100-1000。非增殖性感染：病毒感染宿主細(xì)胞以后不能產(chǎn)生有感染 性的病毒粒子就叫非增殖性感染。原因可能是病毒基因組侵入細(xì)胞后任一階段出現(xiàn)差錯，宿主的DNA蛋白等仍能合成，可能是裝配和釋放過程出現(xiàn)

33、錯誤，從而導(dǎo)致非增殖性感染出現(xiàn)。 整合感染：病毒的基因組整合在宿主細(xì)胞染色體上，這種感染方式也不產(chǎn)生有感染性的病毒粒子，但與上面所說的那些不同，因?yàn)樗鼈兊幕蚪M沒有整合到宿主染色體上。 1. 非增殖性感染原因有兩大類：a.源于細(xì)胞本身產(chǎn)生非允許細(xì)胞 （病毒無法完成感染）b.源于病毒本身產(chǎn)生缺損病毒造成缺損病毒的5種形式： 干擾缺損病毒（DI病毒） 整合的病毒基因組 衛(wèi)星病毒 條件缺損病毒 假病毒體 DI病毒的特點(diǎn)：基因組是存在缺失的，不同的DI病毒缺損的大小數(shù)量是不同的，有的達(dá)到90%，但無論缺損多少，都必需保留有：a.為病毒復(fù)制起始化的序列；b.病毒殼體化序列。 可以干擾同源的標(biāo)準(zhǔn)病毒的復(fù)制

34、，DI病毒和標(biāo)準(zhǔn)病毒為了復(fù)制競爭相同的基因功能產(chǎn)物而發(fā)生選擇性的復(fù)制過程，且這種情況下，DI病毒一般處于優(yōu)勢，因?yàn)镈I病毒含有較小的基因組，對核酸酶的親和力較大，從而使標(biāo)準(zhǔn)病毒復(fù)制數(shù)量大大降低。必須依賴同源病毒才能進(jìn)行復(fù)制。具有與標(biāo)準(zhǔn)病毒相同的形態(tài)特征，結(jié)構(gòu)蛋白與抗原性。 衛(wèi)星病毒特征是具有極端寄生性，寄生于與之無關(guān)的輔助病毒上，基因產(chǎn)物的病毒與DI顆粒有相似性：它也是缺損病毒，必須依賴于輔助病毒才能進(jìn)行復(fù)制，并且能夠干擾輔助病毒的復(fù)制；但與DI顆粒也有不同：衛(wèi)星病毒并不是來源于輔助病毒的亞基因組突變體，它是在自然界中存在的一類病毒，于輔助病毒的DNA/RNA毫無關(guān)系。在病毒感染過程中，由于宿

35、主細(xì)胞核酸完全取代了病毒基因組核酸的一類病毒，則稱為假病毒體。 條件缺損病毒 ：一類基因組發(fā)生突變的條件致死突變體，在一定條件下可以增殖，在另一條件下導(dǎo)致病毒的死亡。處于流產(chǎn)感染狀態(tài)的病毒，可以通過一定辦法，使它們完成增殖性感染，從而產(chǎn)生子代病毒粒子。 協(xié)同培養(yǎng)：2種或2種以上的細(xì)胞來混合培養(yǎng)，假如其中一種細(xì)胞是另一種細(xì)胞中的病毒允許細(xì)胞則混合培養(yǎng)可使病毒增殖。協(xié)同感染：由2種或2種以上的病毒同時感染一個細(xì)胞，因?yàn)槠渲休o助病毒可為流產(chǎn)感染病毒提供繁殖所必需的基因產(chǎn)物。 第六章 病毒的遺傳與變異一、病毒的突變指基因組中核酸堿基順序上的化學(xué)變化，可以是一個核苷酸的改變，也可為上百上千個核苷酸的缺失

36、或易位。 野生型病毒株（wild type）：通常是實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)的，并且與突變體進(jìn)行比較和選擇的病毒株，本身也含有某個性狀的突變。這種野生型要與從自然界的宿主種直接分離到的野外分離株分開來，這個代表真正的野生型菌株，叫野外分離株。 （病毒）株（strain）：同一病毒不同的野生型。 型（type）：利用感染型的中和作用所確定的具有不同的血清型的病毒株。突變體（mutant）：有明確的突變，表型不同于野生型的病毒株 。變異株（variant）：變異株是表型不同于野生型，而變異原因不清楚的病毒株。 二、自發(fā)突變和誘發(fā)突變1. 自發(fā)突變：在無任何已知誘變劑的條件下所產(chǎn)生的突變。 DNA病毒和RNA病毒

37、的自發(fā)突變有明顯區(qū)別：DNA：有一整套完整的DNA復(fù)制、核對、修正系統(tǒng)RNA：不能自動修復(fù)。突變效率：DNA 10-810-9、RNA 10-3 10-4。2. 誘發(fā)突變：在各種理化因子存在的條件下提高突變力的措施。人們根據(jù)誘發(fā)突變的本質(zhì)和途徑，分為： 體外誘變劑 主要是通過一些化學(xué)物質(zhì)時化學(xué)物質(zhì)對核酸的化學(xué)作用核酸的變異堿基的置換（a.轉(zhuǎn)換 b.顛換） 體內(nèi)誘變劑：a.堿基類似物：通過互變異構(gòu)效應(yīng)來完成堿基置換（烯醇式酮式） b.嵌入體：吖啶類染料插入到核酸分子之間，導(dǎo)致核酸移碼互變。這2種物質(zhì)所引起的核酸的變異，都需要病毒細(xì)胞處于代謝活性狀態(tài)，此時核酸處于復(fù)制階段，對處于靜止?fàn)顟B(tài)的病毒，這

38、2種物質(zhì)無作用。紫外線對生物體的損害主要是形成嘧啶二聚體：鏈間形成的嘧啶二聚體能破壞雙鏈的拆分 、鏈內(nèi)形成的嘧啶二聚體導(dǎo)致堿基配對的錯誤 三、病毒突變體的類型 根據(jù)同源突變的核酸： 沉默突變：同意突變 誤意突變：錯義突變 無意突變：無義突變 移框突變 缺失突變 根據(jù)突變的表型： 噬斑突變 條件致死突變 抗原性突變 宿主范圍突變。突變株與原先的野生型病毒 (Wild-type virus)特性不同，表現(xiàn)為病毒毒力、抗原組成、溫度和宿主范圍等方面的改變。1毒力改變: 有強(qiáng)毒株及弱毒株，后者可制成弱毒活病毒疫苗，如脊液灰質(zhì)炎疫苗、麻疹疫苗等。2條件致死突變株 ：指病毒突變后在特定條件下能生長，而在原

39、來?xiàng)l件下不能繁殖而被致死。其中最主要是的是溫度敏感條件致死突變株（Temperature-sensitive conditional lethalmutant），簡稱溫度敏感突變株(ts株)，在特定溫度（2835）下孵育則能增殖，在非特定溫度（3740）下孵育則不能繁殖，而野生型在兩種溫度均能增殖。3.宿主范圍突變株：病毒基因組改變影響了對宿主細(xì)胞的感染范圍，可感染野生型病毒不能感染的細(xì)胞。宿主適應(yīng)性突株： 例如狂犬病毒突變株適應(yīng)在兔腦內(nèi)增殖，由“街毒”變?yōu)椤肮潭ǘ尽保芍瞥煽袢∫呙?。如何保持病毒遺傳形狀的穩(wěn)定： 采用分離純的病毒克?。禾羧蝹€噬菌斑獲得較純的病毒粒子 將已純化的病毒粒子保存

40、在嚴(yán)格的條件下 盡量地減少傳代的次數(shù) 四、病毒的基因重組當(dāng)二種有親緣關(guān)系的不同病毒感染同一宿主細(xì)胞時，它們的遺傳物質(zhì)發(fā)生交換，結(jié)果產(chǎn)生不同于親代的可遺傳的子代，稱為基因重組（Genetic recombination）。分子內(nèi)重組：通常指發(fā)生在單一基因組內(nèi)的DNA或RNA病毒中。需要核酸分子的斷裂與其他核酸分子的再連接?？截愡x擇重組：發(fā)生在部分具有單一分子基因組RNA病毒中，不涉及核酸分子的共價(jià)鍵斷裂，RNA聚合酶選擇性地連接到靜止模板鏈上進(jìn)行了RNA子代鏈的合成。基因重配：具分段基因組的RNA病毒中。在重組過程中，它沒有核酸分子共價(jià)鍵的破壞，而是具有分段基因組病毒間的核酸片段交換，基因組各片

41、段在子代病毒中隨機(jī)分配。動物病毒的基因重組特征：具分段的基因組RNA病毒：在不同毒株之間的混合感染的時候，重組的頻率非常高，有點(diǎn)甚至達(dá)到50%。具單組分基因組的病毒：大分子物質(zhì)積聚在前體池中，一定濃度下進(jìn)行裝配，過程中往往是隨即分配，因此對一些單組分的基因組（分子較短）來說，重組頻率比較低，多組分的頻率比較高。逆轉(zhuǎn)錄病毒：是一種非常特殊的病毒，其它病毒都是單倍體，只有它是二倍體，所以在病毒混合感染中，重組頻率比較高。 植物病毒的基因重組 植物病毒混合感染：除具有分段基因組的植物病毒與上述感染特征相似外，其它的植物病毒表現(xiàn)出不同的特征：感染過程中存在相互干擾現(xiàn)象。突變與重組難以區(qū)分：由于植物病毒

42、一般來說都是很少基因重組，頻率低，很難判斷。 1活病毒間的重組 ：例如流感病毒兩個亞型之間可基因重組，產(chǎn)生新的雜交株，即具有一個親代的血凝素和另一親代的神經(jīng)氨酸酶。這在探索自然病毒變異原理中具有重要意義。流感每隔十年左右引起一次世界性大流行，可能是由于人的流感病毒與某些動物（雞、馬、豬）的流感病毒間發(fā)生基因重組所致。2滅活病毒間的重組 ：例如用紫外線滅活的兩株同種病毒，若一同培養(yǎng)后，?？墒箿缁畹牟《緩?fù)活，產(chǎn)生出感染性病毒體，此稱為多重復(fù)活（Multiplicity reactivation），這是因?yàn)閮煞N病毒核酸上受損害的基因部位不同，由于重組相互彌補(bǔ)而得到復(fù)活。因此現(xiàn)今不用紫外線滅活病毒制造

43、疫苗，以防病毒復(fù)活危險(xiǎn)。3死活病毒間的重組 ：例如將能在雞胚中生長良好的甲型流感病毒（A0或A1亞型）疫苗株經(jīng)紫外線滅活后，再加亞洲甲型（A2亞型）活流感病毒一同培養(yǎng)，產(chǎn)生出具有前者特點(diǎn)的A2亞型流感病毒，可供制作疫苗，此稱為交叉復(fù)活。五、基因產(chǎn)物的相互作用1表型混合(Phenotype mixing) ：兩種病毒混合感染后，一個病毒的基因組偶而裝入另一病毒的衣殼內(nèi)，或裝入兩個病毒成分構(gòu)成的衣殼內(nèi)，發(fā)生表型混合。這種混合是不穩(wěn)定的，傳代后可恢復(fù)其原來的特性。2基因型混合(Genotype mixing) ：指兩種病毒的核酸偶而混合裝在同一病毒衣殼內(nèi)，或兩種病毒的核衣殼偶爾包在一個囊膜內(nèi)，但它們

44、的核酸都未重組合，所以沒有遺傳性。病毒基因組的構(gòu)建方法一、遺傳學(xué)方法重組作圖原理：當(dāng)兩株帶有不同標(biāo)記的病毒突變體感染同一細(xì)胞培養(yǎng)物時，其標(biāo)記基因的位置越接近，突變體經(jīng)過交換產(chǎn)生的病毒重組體頻率越低。單一分子病毒基因組：重組通過斷裂與重接機(jī)制或拷貝選擇機(jī)制進(jìn)行，兩個突變體間的重組頻率與其在基因組上的物理距離呈遞級關(guān)系。依據(jù)重組頻率大小排列可以對各突變體標(biāo)記基因在染色體上進(jìn)行精確定位。分段基因組病毒：重組頻率是一種有、無類型。ts是在重組分析中最常用的突變體。中間型雜交（血清型或株系）以表型變化、核酸的電泳遷移率等作為遺傳學(xué)標(biāo)記，可對分段基因組病毒進(jìn)行基因作圖。病毒蛋白電泳遷移率作為遺傳標(biāo)記，確定

45、特定蛋白的基因定位與作圖。中間型多因子雜交在研究DNA病毒病理發(fā)生遺傳學(xué)中發(fā)揮作用。二、分子生物學(xué)方法1. 序列分析：提供信息：ORF；利用生物信息學(xué)，分析蛋白功能；確定基因表達(dá)的短序列基元（啟動子、轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)、終止子、mRNA切割位點(diǎn)，翻譯起始位點(diǎn)等）2. 轉(zhuǎn)錄圖與多肽圖。轉(zhuǎn)錄圖：cDNA圖。 多肽圖：蛋白質(zhì)組圖。3互補(bǔ) (Complementation) ：指兩種病毒通過其產(chǎn)生的蛋白質(zhì)產(chǎn)物（如酶、衣殼或囊膜）相補(bǔ)充，例如輔助病毒與缺損病毒間、兩個缺損病毒間、活病毒與死病毒間都可以互補(bǔ)，互補(bǔ)后仍產(chǎn)生原來病毒的子代。4增強(qiáng)(Enhancement) ：指兩種病毒混合培養(yǎng)時，一種病毒能促進(jìn)、增強(qiáng)另

46、一種病毒的產(chǎn)量，可能是因?yàn)榍罢邏褐屏水a(chǎn)生干擾素所致。 六、病毒變異的實(shí)際意義1研制減毒活疫苗：如ts株、宿主適應(yīng)性突變株的研制。2應(yīng)用于基因工程：目前病毒基因工程正沿著二個方向發(fā)展：一是將編碼病毒表面抗原的基因移植到質(zhì)粒中去，在大腸桿菌中產(chǎn)生大量表面抗原物質(zhì)，以制備疫苗或診斷用抗原。如乙型肺炎病毒編碼表面抗原的DNA片段已在酵母菌中表達(dá)，該疫苗正進(jìn)行人體觀察；二是探索病毒作為基因工程載體的可能性，以便將所需要的外源基因帶入人體或動物體內(nèi)，以治療人類遺傳疾病或創(chuàng)造動物新品種的目的。 第七章 病毒的起源與進(jìn)化團(tuán)聚體小滴性質(zhì)：直徑 1 mm 500 mm；穩(wěn)定存在幾小時至幾周；外周增厚呈膜狀結(jié)構(gòu)，與

47、周圍水液有明顯界限；具原始代謝特征；可以增長和繁殖。微球體性質(zhì):1 mm2 mm（相當(dāng)于細(xì)菌大?。?；可吸納周圍環(huán)境的脂類，并形成膜狀結(jié)構(gòu)；膜表現(xiàn)選擇透性，反映滲透壓變化；吸納周圍環(huán)境中蛋白質(zhì)分子，微球體可“增長”和“繁殖”?！癛NA 世界”假說：最原始的細(xì)胞是由一身兼有酶和繁殖二任的原始RNA 主宰的;以后經(jīng)過氨酰反應(yīng)合成了蛋白質(zhì),進(jìn)化為以“RNA -蛋白質(zhì)”為基礎(chǔ)的細(xì)胞. 最后,再經(jīng)過核苷酸的脫氧,進(jìn)化為現(xiàn)代的“DNA - RNA - 蛋白質(zhì)”為基礎(chǔ)的細(xì)胞.難以解決的、根本性的問題：例如，RNA 在沒有相應(yīng)的酶系統(tǒng)作用下，在水溶液中是難以聚合，原始的RNA 從何而來呢? 至于復(fù)制問題,人們雖

48、可在非酶促條件下,令核苷酸分子在人工合成的RNA 模板上聚合. 然而在形成一段寡核苷酸短鏈后,便停了下來,聚合點(diǎn)無法向前移動. 那么,在沒有酶催化的情下,RNA 鏈能否完全復(fù)制呢? RNA world ：1，核酶具有催化功能，能主導(dǎo)反應(yīng)；2，RNA帶有遺傳信息，可自主復(fù)制；3，許多輔酶和能量分子都帶有RNA分子。三、病毒的起源1）退化性起源學(xué)說2）生物大分子細(xì)胞病毒學(xué)說3）生物大分子到病毒學(xué)說四、病毒的進(jìn)化 1. 研究病毒進(jìn)化的復(fù)雜性(1) 病毒特別小,無法用常規(guī)的進(jìn)化生物學(xué)方法研究病毒進(jìn)化;(2) 病毒不像其他生物有“化石”或“遺體”可供進(jìn)化研究之用;(3) 病毒的進(jìn)化有一定的隨機(jī)性,每一步

49、演變都有一定的概率。很難從病毒的現(xiàn)狀或短暫時間內(nèi)病毒演變的情況,來推論出病毒演變的過去和未來。2. 病毒進(jìn)化的基礎(chǔ) 變異是病毒進(jìn)化的基礎(chǔ) a、突變 突變主要是指單個堿基的替換、插入或缺失。不同病毒的變異頻率差異很大。變異性差異反映了寄主范圍的差異。微觀進(jìn)化(microevolution) ,是病毒“準(zhǔn)種”形成的原因。b、重組 重組是復(fù)制時不同遺傳變株的核苷酸鏈間交換遺傳信息片段的過程,可分為同源重組和非同源重組。重組是宏觀進(jìn)化(macroevolution) ,病毒通過重組可以獲得新的基因,增加對寄主的適合度,使有益性狀得以產(chǎn)生和傳播,使有害性狀得以清除。 c、重排 有些植物RNA 病毒的基因

50、組是分離的,這些病毒的RNA 片段可以進(jìn)行種間交流,即重排(reassortment)也稱假重組(pseudorecombination)。重排也是造成變異的一種機(jī)制。基因重復(fù)(gene duplication) 也是病毒進(jìn)化的一種推動力。3細(xì)胞基因、轉(zhuǎn)基因等對病毒進(jìn)化的影響 a、病毒基因與細(xì)胞基因的重組 病毒和其寄主中表達(dá)的一些基因可能發(fā)生許多重組,進(jìn)而產(chǎn)生毒性更強(qiáng)的新變株(種) 。b、病毒基因與轉(zhuǎn)基因的重組 轉(zhuǎn)基因與缺陷型病毒間可以重組,而且重組恢復(fù)很容易檢測到。c、入侵病毒對病毒進(jìn)化的影響 如果植物在自然條件下受兩種或多種病毒的侵染,可能會產(chǎn)生新的病毒。異源重組一般不親和,即使親和其功能

51、也不全,在競爭中處于劣勢,因而多不能存活。寄主轉(zhuǎn)基因與病毒重組出現(xiàn)毒力更強(qiáng)病毒的可能性更小。4. 病毒進(jìn)化的基本特征 (1) 新病毒不斷產(chǎn)生,而且基本上是從另一種宿主的病毒演化而來。(2) 新病毒產(chǎn)生后,在新的宿主以較快的速度進(jìn)行變異。(3) 新病毒穩(wěn)定后,病毒的毒力大多處在中等水平上。 (4) 病毒的進(jìn)化既有一定的隨機(jī)性,又受到一定的選擇壓力而呈現(xiàn)一定的方向性和穩(wěn)定性。 (5) 病毒的各個基因以及基因的各個部分,在進(jìn)化上具有不同的進(jìn)化特征。 5. 病毒進(jìn)化的根本目的是增加病毒的多樣性。6、病毒進(jìn)化的研究方法病毒基因組特別小,進(jìn)化快,受干擾因素少, 是一種研究進(jìn)化問題的很好材料。 研究病毒的進(jìn)

52、化有多種方法，可以通過序列同源性、基因組排列順序、基因組的基因組成等方面構(gòu)建病毒的進(jìn)化樹。一組相關(guān)病毒的進(jìn)化史稱為種系發(fā)生,通常以分叉的進(jìn)化樹表示,兩個枝端的毒株在其起點(diǎn)處有著共同的祖先。毒株的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近以樹枝的長短表示。進(jìn)化樹的推導(dǎo)受多種因素的影響。一方面由于快速測序技術(shù)的發(fā)展, 毒株序列數(shù)據(jù)積累很多, 樣本越多它們之間種系關(guān)系中可能的排列組合方式呈指數(shù)增加, 從中可能推導(dǎo)出的樹的種類就越多, 這就給分析工作增加了難度。另一方面, 毒株的樣本收集不全也會使得出的進(jìn)化樹與真實(shí)的情況有差異。第八章 病毒與腫瘤 2007一、腫瘤的概念 腫瘤是機(jī)體在各種致瘤因素的作用下，局部組織細(xì)胞基因發(fā)生改變

53、導(dǎo)致克隆性增生而形成的新生物，通常形成腫塊。（一）腫瘤的增生1 呈持續(xù)性、自主性生長，與機(jī)體不協(xié)調(diào)，原因去除仍能繼續(xù)生長。2 具有不成熟性，在不同程度上失去了分化成熟的能力。3 有害無益。（二）生理、炎癥和損傷的增生1 都為機(jī)體生存所需要的增生，與機(jī)體協(xié)調(diào)，受機(jī)體控制，原因去除增生停止。2 都具有成熟性。3 多數(shù)對機(jī)體有利 三、腫瘤發(fā)病機(jī)理遺傳因素（一）、體細(xì)胞突變正常細(xì)胞-突變癌前細(xì)胞-促癌因素腫瘤1、腫瘤的單克隆起源學(xué)說：特異標(biāo)記染色體；相同同工酶2、兩次突變說：視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤3、基因外調(diào)節(jié)學(xué)說：蛋白質(zhì)、RNA、生物膜改變；基因修飾；（二）、癌基因1、種族差異2、家族聚集3、遺傳性腫瘤4、

54、遺傳缺陷、染色體畸變與腫瘤環(huán)境因素致癌因子物理致癌因子：很多能產(chǎn)生輻射的物質(zhì)，電離輻射、X射線、紫外線、太陽光化學(xué)致癌因子：砷、煤焦油及其衍生物、苯、某些烴類、苯胺（一種用于染色的物質(zhì)）、石棉等。生物因素病毒致癌因子。 四、腫瘤發(fā)生機(jī)制的學(xué)說1、單克隆起源學(xué)說（或者體細(xì)胞突變）腫瘤細(xì)胞群體來自單一細(xì)胞的克隆。學(xué)說的證實(shí)：(1)女性葡萄糖6磷酸脫氫酶(G6PD)基因在腫瘤中表現(xiàn)出均失活或均不失活。(2)同一腫瘤所有細(xì)胞具有相同的標(biāo)記染色體。2、二次突變論學(xué)說：細(xì)胞必須發(fā)生兩次突變才能形成腫瘤。遺傳性腫瘤的第一次突變發(fā)生在生殖細(xì)胞內(nèi)，并遺傳給后代，后代體細(xì)胞又一次發(fā)生突變，使細(xì)胞轉(zhuǎn)化。學(xué)說的證實(shí)：

55、遺傳性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤：雙側(cè)，早發(fā)，家族性。散發(fā)性視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤：單側(cè)，晚發(fā)，散發(fā)性。“二次突變”假說的意義一，為解決遺傳性和體細(xì)胞突變通過何種機(jī)制在腫瘤發(fā)生過程中起作用提供了思路。二，腫瘤細(xì)胞發(fā)生過程中隱性遺傳性決定因素與體細(xì)胞表型連接起來。3、多步驟遺傳損傷學(xué)說：細(xì)胞癌變需要多個腫瘤相關(guān)基因的協(xié)同作用，須經(jīng)過多階段的演變，這些基因的激活/失活在時間上有先后順序，在空間位置上有一定配合。腫瘤的起始階段原癌基因激活（逆轉(zhuǎn)錄病毒的插入和原癌基因的點(diǎn)突變）。腫瘤的演進(jìn)階段染色體重排、基因重組、基因擴(kuò)增。癌基因(oncogene,onc)能夠使細(xì)胞癌變的基因統(tǒng)稱為癌基因。癌基因是正常細(xì)胞中的基因，是細(xì)

56、胞的必須基因癌基因已被證實(shí)是正常存在于生物(包括人類)基因組內(nèi)的,它的結(jié)構(gòu)異?；虮磉_(dá)異常,也的確可以引起細(xì)胞癌變.控制細(xì)胞生長的基因，具有潛在的誘導(dǎo)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的特性。（一）病毒癌基因逆轉(zhuǎn)錄病毒中，能夠引發(fā)腫瘤的基因片段。這個片段來源于宿主基因組而非原病毒基因組，宿主RNA逆轉(zhuǎn)錄后插入病毒中，作為病毒的一部分。此插入片段的編碼蛋白是腫瘤的強(qiáng)誘導(dǎo)劑。 致瘤病毒中存在的某些核苷酸序列稱為癌基因,即病毒癌基因(v-onc)。將逆轉(zhuǎn)錄病毒上所含的致癌基因稱為v-onc,而將宿主細(xì)胞基因組中的同源基因稱為原癌基因或細(xì)胞癌基因。(二) 細(xì)胞癌基因是指真核細(xì)胞中存在的一段核苷酸序列,這段核苷酸序列在正常細(xì)胞中以非激活形式存在,故又稱原癌基因(proto-onc).在某些特定條件下激活可致癌變。對應(yīng)宿主細(xì)