病毒免疫學(xué)的學(xué)習(xí)課件

病毒免疫學(xué)的學(xué)習(xí)課件第1頁/共60頁病毒免疫學(xué)

第2頁/共60頁分子病毒學(xué)的概念“分子病毒學(xué)”是一個(gè)廣義的概念，即“分子水平上的病毒學(xué)”.是一門研究與病毒相關(guān)的蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與核酸以及蛋白質(zhì)與脂類之間的相互作用（包括病毒粒子的結(jié)構(gòu)、病毒基因組的合成與表達(dá)、病毒對(duì)宿主細(xì)胞的影響等）的學(xué)科。兩大任務(wù):采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，闡明病毒及病毒感染的本質(zhì);分子病毒學(xué)原理的應(yīng)用.第3頁/共60頁主要研究內(nèi)容:病毒的分子結(jié)構(gòu)與功能、病毒感染的分子機(jī)制、基因表達(dá)調(diào)控原理、抗病毒多肽物質(zhì)的研制、病毒轉(zhuǎn)基因載體的研究、病毒蛋白質(zhì)工程、病毒性疾病的診斷和新病毒的發(fā)現(xiàn)等。第4頁/共60頁第一節(jié)病毒學(xué)的歷史與進(jìn)化病毒學(xué)的歷史一個(gè)世紀(jì)前，病毒已被作為一組獨(dú)立的生物群體出現(xiàn)在人們與疾病抗?fàn)幍臍v史記載中。在當(dāng)時(shí)的條件下，人們無法對(duì)病原體進(jìn)行科學(xué)的、系統(tǒng)的分類，然而病毒作為最簡單的生命形式出現(xiàn)在人類活動(dòng)史中已是無可爭議的事實(shí)。第5頁/共60頁北宋年間（公元10世紀(jì)）我國就有了用人工免疫接種預(yù)防天花的記載。到11世紀(jì)，天花接種在中國和印度已很普遍。公元7世紀(jì)，這一技術(shù)傳入中東，并很快擴(kuò)展全歐洲,接種的死亡率達(dá)到2％。但在18世紀(jì)天花導(dǎo)致的死亡人數(shù)占整體人群的25％，嬰孩死亡率高達(dá)40％。18世紀(jì)90年代英國醫(yī)生EdwardJenner發(fā)明了“種牛痘”的方法預(yù)防天花，由于其副作用小而很快取代了天花接種，并一直沿用至今。第6頁/共60頁1885年hutsPasteur制備出第一個(gè)減毒病毒疫苗——狂犬病疫苗。它可以引起機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)狂犬病毒有效的保護(hù)性免疫，卻只引起輕微的癥狀。隨著第一個(gè)病毒的發(fā)現(xiàn)，許多病毒疫苗如黃熱病疫苗、流感疫苗等也被陸續(xù)發(fā)明。第7頁/共60頁二、病毒的發(fā)現(xiàn)

第一種病毒的發(fā)現(xiàn)1892年，俄國科學(xué)家DimitriIwanowski試圖用無釉陶瓷濾膜過濾煙草花葉病的病原物質(zhì)時(shí)失敗了，卻意外地發(fā)現(xiàn)其濾過液可以將疾病傳到另外的植物.1898年，MartinusBeijerinck在對(duì)煙草花葉病進(jìn)行詳細(xì)研究后，提出煙草花葉病病原體不是一種微生物，而是一種具有傳染性的可溶性分子，可在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。同時(shí)，F(xiàn)reidrichIneffier也發(fā)現(xiàn)了口蹄疫病原體相同的特性。第8頁/共60頁將這一類比細(xì)菌小、具有感染性和復(fù)制性的物質(zhì)稱作超濾病毒，后來簡稱為病毒（virus）。繼煙草花葉病毒和口蹄疫病毒被發(fā)現(xiàn)以后，雞白血病病毒和雞實(shí)體瘤的病毒等也陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。第9頁/共60頁人類病毒的確認(rèn)

黃熱病很早以來就在熱帶國家流行，死亡率很高，然而人們一直找不到黃熱病的病原體。黃熱病不直接傳染，吸血昆蟲（特別是蚊子）充當(dāng)了該病的傳播媒介。1901年，WalterReed和JamesCarroll將一個(gè)黃熱病患者的血經(jīng)過稀釋和過濾后，注射到3個(gè)沒有免疫力的志愿者體中，其中2人出現(xiàn)了黃熱病的癥狀，從而證實(shí)了黃熱病的病原體是可濾過的病毒。1909年發(fā)現(xiàn)了引起人類脊髓灰質(zhì)炎的病原體—脊髓灰質(zhì)炎病毒。第10頁/共60頁

在接下來的幾十年中，又有另外一些人類病毒被發(fā)現(xiàn)。但由于實(shí)驗(yàn)室病毒操作的危險(xiǎn)性和困難以及實(shí)驗(yàn)方法的落后，病毒研究進(jìn)展緩慢。典型的例子是流感病毒。流感引起的大瘟疫主宰人類歷史超過100年，發(fā)生在1918年至1919年的流感奪去了超過兩千萬人的生命。但直到

1933年發(fā)現(xiàn)適合流感病毒擴(kuò)增的宿主之后，才第一次分離出人流感病毒。第11頁/共60頁（三）噬菌體的發(fā)現(xiàn)

FrederickTwort和Felix分別于1915年和1917年首先發(fā)現(xiàn)了感染細(xì)菌的病毒。因?yàn)樗鼈兡苋芙猸傊桨迳系募?xì)菌，F(xiàn)elix將之命名為噬菌體（bacteriophags）。在隨后的幾十年中，病毒學(xué)家利用噬菌體作為研究模型，發(fā)現(xiàn)了病毒的許多特征，包括病毒的結(jié)構(gòu)、遺傳、復(fù)制等。第12頁/共60頁三、病毒學(xué)研究方法的發(fā)展

病毒學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴于實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)體系的發(fā)展?；畹乃拗黧w系起初的病毒學(xué)研究是建立在活的宿主體系之上的,植物病毒首先得以較深入地研究。最初的動(dòng)物病毒研究也是采用活體動(dòng)物進(jìn)行的，Pasteur在研究狂犬病疫苗采用家兔;黃熱病的研究主要采用老鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，也有部分志愿者參加人體試驗(yàn)。甚至采用志愿者進(jìn)行人類病毒的研究。第13頁/共60頁在上世紀(jì)初，雞胚開始用于病毒的研究。它不僅是第一個(gè)繁殖培養(yǎng)病毒和高效分離病毒（特別是流感病毒和各種痘病毒）的體系，還是第一個(gè)定量分析動(dòng)物病毒的體系。雞胚的應(yīng)用使病毒學(xué)研究出現(xiàn)了較大的進(jìn)展，多種病毒也因此被分離鑒定。第14頁/共60頁

動(dòng)物宿主體系至今仍應(yīng)用于生產(chǎn)不能體外繁殖的病毒、研究病毒感染的病理作用、檢測疫苗的安全性等。。近年來，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物或植物已用于研究病毒與宿主的相互作用。將病毒基因組插入生物體的

DNA中，使病毒蛋白質(zhì)在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物或植物中表達(dá)，可以在活的宿主體內(nèi)研究單個(gè)或多個(gè)病毒蛋白的病理作用。隨著轉(zhuǎn)基因生物相關(guān)技術(shù)難點(diǎn)的解決，這種方法將得到越來越廣泛的應(yīng)用。第15頁/共60頁(二）組織培養(yǎng)技術(shù)1943年，我國學(xué)者黃恢祥利用雞胚組織塊在試管內(nèi)進(jìn)行病毒傳代、定量滴定及中和實(shí)驗(yàn)。1949年John等在原代人體細(xì)胞中繁殖出脊髓灰質(zhì)炎病毒，迎來了病毒學(xué)的黃金時(shí)期。借助于組織培養(yǎng)技術(shù)，病毒學(xué)家們?cè)?0世紀(jì)50年代到60年代之間分離和鑒定了上百種對(duì)動(dòng)物不敏感的新病毒（如腺病毒、副流感病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒、ECHO病毒和Coxsakie病毒等），還促進(jìn)了病毒疫苗的研究。第16頁/共60頁（三）血清學(xué)／免疫學(xué)方法

免疫學(xué)為病毒學(xué)的研究提供了許多技術(shù)方法。從1941年GeorgeHim觀察到流感病毒能使紅細(xì)胞發(fā)生凝集的現(xiàn)象后，紅細(xì)胞凝集試驗(yàn)就開始用于病毒抗原類型和病毒制品效價(jià)的測定。另外，抗血清也被用來鑒定病毒的抗原類型和測定病毒效價(jià)。

20世紀(jì)60年代以后，出現(xiàn)了一系列更靈敏、快速和準(zhǔn)確的病毒檢測方法，如互補(bǔ)固定測定法、放射免疫法、免疫熒光法、酶聯(lián)免疫吸附分析（ELISA）、放射標(biāo)記免疫共沉淀、蛋白質(zhì)雜交分析（Western－blot）等.第17頁/共60頁(四)超微結(jié)構(gòu)的研究

用物理學(xué)方法測量病毒粒子始于20世紀(jì)30年代。最早是用不同孔徑的膠膜測定病毒粒子的直徑，粗略估量了病毒粒子的大小。對(duì)病毒粒子較精確的測量是60年代使用超速離心機(jī)對(duì)病毒粒子沉降特性的研究。超速離心不僅可以測得病毒的沉降系數(shù)（反映病毒粒子中核酸和蛋白質(zhì)的比率），離心得到的高濃度純病毒制品又為病毒的化學(xué)組成分析提供了樣品.分光光度計(jì)可以更簡便地測定病毒的核酸蛋白比率和物理學(xué)性質(zhì)；電泳技術(shù)則從蛋白質(zhì)和核酸分子水平分析病毒粒子的組成。第18頁/共60頁X射線晶體衍射技術(shù)使在原子水平上測定病毒的結(jié)構(gòu)成為可能，其前提是獲得病毒結(jié)晶體。20世紀(jì)50年代，測定了煙草花葉病病毒郁金香黃花葉病毒等植物病毒的粒子結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了病毒粒子的兩個(gè)基本結(jié)構(gòu)：螺旋（helix）和二十面體形（icosahedron）。結(jié)構(gòu)不規(guī)則的病毒不能形成結(jié)晶，無法通過X衍射法進(jìn)行研究。這類病毒中很多尚未有高清晰的原子結(jié)構(gòu)圖（如HIV等）。一些大的病毒粒子（如牛痘病毒）包含成百上千種蛋白質(zhì)，也無法用X一射線晶體衍射技術(shù)進(jìn)行分析。第19頁/共60頁近來，核磁共振越來越多地用于測量大分子（包括核酸和蛋白質(zhì)）的原子結(jié)構(gòu)，但這種技術(shù)只能分析一些相對(duì)較小的分子（上限為30－40kD），無法分析完整的病毒顆粒。第20頁/共60頁化學(xué)分析方法用于測量病毒的整體組分、病毒蛋白和核酸的特性，還用于測量病毒粒子的結(jié)構(gòu)及包膜中各種組分之間相互作用的方式。通過對(duì)TMV等病毒的分析，發(fā)現(xiàn)病毒是由蛋白質(zhì)和核酸（DNA或RNA）組成的，從分子水平證實(shí)了病毒也具有生命的基本特征。通過加入化學(xué)試劑使病毒粒子組分一步步解離，可以得到許多關(guān)于病毒粒子的組成和裝配的信息。確定使衣殼蛋白變性的試劑可以揭示各種病毒組分相互作用的基礎(chǔ)（靜電作用、疏水作用等）。第21頁/共60頁

將病毒表面的蛋白質(zhì)用某些化學(xué)元素進(jìn)行標(biāo)記，可以研究蛋白質(zhì)的哪些部位暴露于表面，哪些部分被粒子或質(zhì)膜包藏。用交聯(lián)試劑或具有一定長度的“手臂”的新合成試劑可以測定病毒中相互作用的蛋白質(zhì)和核酸的空間關(guān)系。這些方法還被用來研究病毒粒子表面抗原位點(diǎn)的改變或丟失，協(xié)助建立病毒粒子的物理結(jié)構(gòu)圖譜。第22頁/共60頁電子顯微鏡技術(shù)1939年發(fā)表了第一張病毒（TMV）的電鏡照片。電子顯微鏡有兩類：透射電子顯微鏡（TEM）和掃描電子顯微鏡（SEM）。在病毒結(jié)構(gòu)的研究中，SEM可以得到美妙的三維外觀圖，而TEM可以實(shí)現(xiàn)更高的放大倍數(shù)。通過電子顯微鏡得到病毒的兩個(gè)基本信息：病毒粒子的數(shù)量以及病毒的三維外觀和結(jié)構(gòu)。由于許多細(xì)胞組分（如核糖體等）會(huì)干擾電鏡的觀察，免疫電鏡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。第23頁/共60頁Watson和Crick的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)理論揭示了遺傳物質(zhì)的基本規(guī)律，分子生物學(xué)的發(fā)展極大地推動(dòng)了分子病毒學(xué)的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以來，DNA和RNA病毒的繁殖機(jī)制相繼被闡明；亞病毒相繼被發(fā)現(xiàn)；許多病毒的基因序列被測定；癌基因和抑癌基因被發(fā)現(xiàn)；某些病毒基因結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、基因表達(dá)調(diào)控原理以及蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)被闡明。體外蛋白質(zhì)合成和表達(dá)技術(shù)的應(yīng)用;蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間相互作用的研究;生物芯片的應(yīng)用及人類疾病蛋白組學(xué)的興起等極大地促進(jìn)了分子病毒學(xué)的發(fā)展。

第24頁/共60頁病毒學(xué)發(fā)展史上的重大事件

1798接種牛痘預(yù)防天花E．Jenner1885制成狂犬疫苗L．Pasteur1892發(fā)現(xiàn)煙草花葉病病原的濾過性Iwanowski1898發(fā)現(xiàn)煙草花葉病的濾過性病原M．W．Beijerinck發(fā)現(xiàn)口蹄疫病原的濾過性F．Loefller等1907發(fā)現(xiàn)人類疣組織的無細(xì)胞超濾物可以在人與人之間傳播G．CuiffO第25頁/共60頁1908發(fā)現(xiàn)雞白血病病原可用無細(xì)胞濾液感染雞來傳代V．Ellerman等1909分離Polio病毒Landsteiner等1919發(fā)現(xiàn)RSVP．ROllS1915發(fā)現(xiàn)噬菌體F．W．Twoft1931用雞胚進(jìn)行病毒傳代GoodPasture等1933鑒定了兔乳頭瘤病毒R．E．ShoPe1934純化噬菌體M．Schlesinger第26頁/共60頁1935獲得TMV的結(jié)晶W．M．Stanley1937闡明了植物病毒的核殼體F．C．Bawden等1937研制出黃熱病減毒活疫苗M．Thener1938測定了各種病毒顆粒的大小W．J．Elford1939電鏡下觀察到TMVG．A．Kausche等1940闡明了噬菌體的復(fù)制周期M．Delbruck1942發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)哺乳動(dòng)物RNA腫瘤病毒（小鼠腺瘤病毒）J．J．Bittner1949用單層細(xì)胞培養(yǎng)脊髓灰質(zhì)炎病毒1．J．Enders等第27頁/共60頁1950闡明了溶原性噬菌體誘導(dǎo)的原理A．Lwoff等1951鑒定了一株引起小鼠白血病的病毒L．Gross1952證明一種噬菌體DNA具有感染性A．D．Hwhs等1952揭示了TMV外殼蛋白的化學(xué)性質(zhì)HarriS1952發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象N．D．Zinder等1952發(fā)現(xiàn)溶原性噬菌體E．WOllman等第28頁/共60頁1952利用細(xì)胞單層培養(yǎng)進(jìn)行蝕斑試驗(yàn)1955制備脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗1955成功地將TMV的核酸及其蛋白亞單位重建出感染性的TMVH．Fraenkel－Conrat等1955獲得脊髓灰質(zhì)炎病毒的結(jié)晶F．L．SChaffer等1956證明TMVRNA分子具有感染性H．Fraenkel－Conrat等第29頁/共60頁1957成功地從MengO腦炎病毒顆粒內(nèi)提取出感染性核酸Colter1957發(fā)現(xiàn)干擾素Isaacs等1957用細(xì)胞培養(yǎng)分離出多瘤病毒Stewart等1958通過化學(xué)誘變獲得TMV突變體A．Gierer等1960測定了TMV外殼蛋白的氨基酸序列A．T等1962在體外翻譯噬菌體RNAD．Nathans等1965成功地在體外復(fù)制叩噬菌體RNAS．Spiegelm。等第30頁/共60頁

年份主要成就作者

1967闡明類病毒的本質(zhì)T．O．Diener等1968揭示EBV與傳染性單核細(xì)胞增多癥及Burkitt淋巴瘤有關(guān)G．Henle等1968闡明流感病毒的多節(jié)段RNA基因組P．H．Duesbe1970發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶M．Temin等1973取得大鼠細(xì)胞遺傳信息穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄到小鼠肉瘤病毒的證據(jù)M．Scolnik等1976發(fā)現(xiàn)正常細(xì)胞中含有與RSV癌基因（SRC）相對(duì)應(yīng)的基因D．stehelin等第31頁/共60頁

1977測定了aX174的DNA全序列F．Sang6r1977研究腺病毒基因轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)現(xiàn)剪接處

1978測定了SV40的全序列W．Fiers，V．B．Reddy1978證明如CDNA具有感染性T．TanigUChi等

1978證明RNA腫瘤病毒轉(zhuǎn)化基因SRC的產(chǎn)物是磷酸激酶M．S．COlett等

1979用載體成功地表達(dá)人干擾素基因T．Taniguchi等第32頁/共60頁1979用載體成功地表達(dá)人干擾素基因T．Taniguchi等

1980發(fā)現(xiàn)一株與白血病相關(guān)的人類逆轉(zhuǎn)錄病毒B．Poiesz等

1980發(fā)現(xiàn)HDVM．Rizzetto1982發(fā)現(xiàn)乙型肝炎病毒DNA復(fù)制中有逆轉(zhuǎn)錄過程J．Summers等

1982痘菌病毒作為載體表達(dá)外源基因BMOss，E．Paoletti1982發(fā)現(xiàn)羊疾癢病病原體是朊病毒Prusiner\第33頁/共60頁1983分離到與AIDS相關(guān)的人類逆轉(zhuǎn)錄病毒Montopier，R．C．Gallo1985利用逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體將外源基因?qū)诵∈驢．vonderPatten等

1985闡明了鼻病毒的晶體結(jié)構(gòu)M．G．Rossmann等

IWI將Moloney鼠白血病病毒反義序列導(dǎo)人受精卵，培育出抗病毒的細(xì)胞Han等轉(zhuǎn)基因鼠.

1997發(fā)現(xiàn)瘋牛病的致病因子是朊病毒S．lhasiner

第34頁/共60頁第二節(jié)病毒的定義與分類

病毒的定義隨著分子病毒學(xué)的發(fā)展而不斷更新?，F(xiàn)在認(rèn)為病毒是一種介于生命和非生命之間的一種物質(zhì)形式，是一種比較原始的、有生命特征的名履自我復(fù)制和專性細(xì)胞內(nèi)寄生的非細(xì)胞生物。第35頁/共60頁

（一）病毒的起源病毒的發(fā)生、進(jìn)化乃至生命的起源，是生物學(xué)研究的一個(gè)重要課題。由于病毒特別小只有在電鏡下放大幾十萬倍才能看到，加上病毒在漫長的演化史中沒有“化石”或“遺體”可供研究，所以病毒發(fā)生和進(jìn)化的研究相當(dāng)困難。我們只能通過研究同時(shí)代的病毒來推測病毒的演化過程。第36頁/共60頁退化假說：認(rèn)為病毒是由較高級(jí)的細(xì)胞內(nèi)寄生生物退化形成的。受外界環(huán)境的影響，細(xì)胞內(nèi)寄生生物逐漸丟失大部分遺傳物質(zhì)，只保留了最基本的復(fù)制和維持寄生生活所必須的基因，不能自身繁殖，必須依賴于宿主細(xì)胞才能完成基本的新陳代謝和繁殖。第37頁/共60頁“細(xì)胞來源假說：認(rèn)為病毒是由細(xì)胞某些組分脫離了細(xì)胞的調(diào)控系統(tǒng)而自成體系形成的一組能在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的生物，病毒基因組可能就是細(xì)胞染色體或線粒體的部分基因。第三種假說認(rèn)為病毒是通過與細(xì)胞生物體平行的進(jìn)化途徑，由生命產(chǎn)生之前的RNA世界中的能自我復(fù)制的分子進(jìn)化而來，并與細(xì)胞生物體共同進(jìn)化。第38頁/共60頁（二）病毒進(jìn)化的機(jī)制

病毒以最少的基因組合產(chǎn)生最大的多樣性。病毒基因突變（包括轉(zhuǎn)換、插入、缺失、顛換。重組、重配等）和自然選擇是病毒進(jìn)化（virusevolution）的基礎(chǔ)，也是病毒多樣化的基礎(chǔ)。第39頁/共60頁1．基因突變是病毒進(jìn)化的基礎(chǔ)高頻率的基因突變是病毒進(jìn)化的基本條件

2．病毒遺傳信息的交換

3．自然選擇（naturalselection）第40頁/共60頁1．基因突變是病毒進(jìn)化的基礎(chǔ)高頻率的

基因突變是病毒進(jìn)化的基本條件多數(shù)RNA病毒基因組的復(fù)制是以RNA中間作為模板進(jìn)行的，其復(fù)制錯(cuò)配率為1／105-1/104，比宿主細(xì)胞高出一百萬倍左右，一個(gè)10kb的RNA病毒基因組每復(fù)制一次就有可能產(chǎn)生一個(gè)基因突變。由于DNA聚合酶存在糾錯(cuò)功能，DNA病毒基因組復(fù)制產(chǎn)生的突變率明顯低于RNA病毒。第41頁/共60頁但在溶原性增殖時(shí)，DNA病毒基因組的突變率還是明顯高于宿主細(xì)胞。例如，噬菌體以兩種方式繁殖，一是整合到宿主基因組中通過宿主細(xì)胞酶系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制，二是經(jīng)病毒自身的酶體系進(jìn)行溶原性增殖。第二種繁殖方式的突變率比第一種高20－100倍。由于DNA病毒往往產(chǎn)生大量子代病毒，使得基因突變可能性增加，結(jié)果增加了DNA病毒的多樣性。病毒的多樣性是病毒生存和進(jìn)化的首要條件。第42頁/共60頁2．病毒遺傳信息的交換病毒之間可以通過基因組片段的重組（recombination）或重配reassortmen）交換遺傳信息，這是病毒在自然選擇過程中繼續(xù)生存所必需的。兩種或多種病毒同時(shí)感染一個(gè)宿主細(xì)胞為病毒之間遺傳信息的交換提供了機(jī)會(huì)。此外，病毒與細(xì)胞基因組之間也存在遺傳信息的交換，許多病毒基因組中都存在與宿主高度同源的序列就是最好的證明。這種遺傳信息的交換在病毒進(jìn)化中扮演了一個(gè)重要角色。

第43頁/共60頁3．自然選擇能存在于自然界的完整病毒必須總是先于宿主進(jìn)行適者生存的選擇。病毒通過快速變異和產(chǎn)生大量子代病毒，提供豐富多樣性的病毒以供自然選擇。由于病毒遺傳信息及結(jié)構(gòu)簡單，病毒通過選擇宿主來適應(yīng)變化的環(huán)境。病毒進(jìn)化一般具有兩條途徑。一是病毒與其宿主共同進(jìn)化，二者具有共同的命運(yùn)。這樣，病毒將面臨生存的瓶頸—病毒可能因?yàn)樗拗鞯南龌蛞蚩共《敬胧┑膽?yīng)用而消亡；第44頁/共60頁二是病毒選擇多種宿主，從而具有較廣闊的小生境。當(dāng)一種宿主面臨危險(xiǎn)時(shí)，病毒可以在另一種宿主中繁殖。一般DNA病毒進(jìn)化依照第一條途徑，而大多數(shù)RNA病毒的進(jìn)化通過第二種途徑。這兩種途徑都為病毒提供了最佳的生存方式。第45頁/共60頁（三）病毒進(jìn)化的特點(diǎn)

1．病毒進(jìn)化比一般生物快得多，病毒的基因變異表現(xiàn)出一定的“量子”特征。首先，病毒基因突變的頻率比其他生物高10n倍；其次，病毒的繁殖也是以10n倍的速度進(jìn)行的，大量增殖加速了病毒的變異。病毒實(shí)際上是以大致相同、但略有差異的一群病毒粒子的形式存在，也就是以居群（PoPulation）或者準(zhǔn)種（quasis－Pecies）的形式存在于宿主體內(nèi)，而不是以均一的形式存在。這一點(diǎn)對(duì)于認(rèn)識(shí)病毒的存在形式，探討病毒遺傳、變異和進(jìn)化具有重要意義。第46頁/共60頁2．新病毒基本上是從另一種宿主的病毒演化而來?！芭f”病毒通過跨宿主轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)化可以較為高效地?cái)U(kuò)大病毒的多樣性，比重新產(chǎn)生一個(gè)新病毒容易，也有利于病毒在更廣泛的宿主環(huán)境中進(jìn)行數(shù)量和種類的擴(kuò)增。第47頁/共60頁

3．新病毒或跨越宿主后的“舊”病毒在新的宿主中以較快的速度分化變異，充分增加其多樣性。4．由于自然選擇的原因，新病毒穩(wěn)定后其毒力大多處于中等水平。因?yàn)椴《径玖μ珡?qiáng)會(huì)造成宿主和病毒的共同滅亡，不利于宿主和病毒的共同進(jìn)化和雙方多樣性的發(fā)展。弱毒株雖不能對(duì)宿主造成損傷，但不能產(chǎn)生大量病毒，不利于病毒多樣性增長。而中等毒力的病毒株既能保持一定的病毒數(shù)量，又能在宿主中不斷傳代下去，因而呈現(xiàn)出選擇優(yōu)勢。

第48頁/共60頁

5．病毒的進(jìn)化有一定的隨機(jī)性，并受自然選擇的壓力而呈現(xiàn)一定的方向性和穩(wěn)定性。病毒以各種方式隨機(jī)地產(chǎn)生變異，但隨機(jī)產(chǎn)物還要經(jīng)過病毒活性以及病毒與宿主相互關(guān)系的選擇.。此外，病毒各個(gè)基因以及基因的各個(gè)部分具有不同的進(jìn)化特征。例如，在流感病毒中，編碼外殼蛋白的基因進(jìn)化較快，而編碼內(nèi)部蛋白的基因卻相當(dāng)保守；在編碼血凝素蛋白的基因中，與宿主免疫有關(guān)的部分變異較快，而與細(xì)胞粘附有關(guān)的部分相對(duì)穩(wěn)定。第49頁/共60頁迄今為止，對(duì)病毒的起源、進(jìn)化及病毒與宿主群體的相互作用仍然知之甚少。唯一可以肯定的是，病毒快速增殖出數(shù)目龐大的子代病毒、通過變異產(chǎn)生巨大的遺傳多樣性以及對(duì)變化莫測的環(huán)境的驚人的適應(yīng)能力構(gòu)成了病毒的生存和進(jìn)化的本質(zhì)。分子生物學(xué)和比較生物學(xué)的發(fā)展，使能通過DNA序列分析比較病毒基因的多樣化，探討病毒起源和進(jìn)化途徑。

第50頁/共60頁三、病毒的分類

（一）病毒分類概況病毒的發(fā)現(xiàn)已有近百年，而病毒分類學(xué)的歷史則較短,有別于細(xì)菌和其他生物的分類法.

病毒采用一種非系統(tǒng)、多原則、分等級(jí)的分類法。依據(jù)有：1基因組性質(zhì)與結(jié)構(gòu)；2衣殼對(duì)稱性；3有無包膜;4病毒粒子的大小、形狀;5對(duì)理化因素的敏感性;6病毒脂類、碳水化合物、結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白的特征；7抗原性；8生物學(xué)特性（增殖方式、宿主范圍、傳播途徑和致病性）。第51頁/共60頁國際病毒分類委員會(huì)（InternationalCommitteeonTaxonomyofViruses，ICTV）大約每隔3年發(fā)布一次新的病毒分類命名系統(tǒng)。第52頁/共60頁ICTV1995年公布了病毒分類和命名第六次報(bào)告，將現(xiàn)在已知的四千多種病毒分為49個(gè)科，11個(gè)亞科，164個(gè)屬（包括22個(gè)未定科的屬），其中植物病毒分類不再采用組（group）和亞組(Supgroup），統(tǒng)一使用科、屬、種分類單元。第53頁/共60頁經(jīng)適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整，共設(shè)3個(gè)目,62個(gè)科。其中3個(gè)目分別為有尾噬菌體目（Caudovirales）