Reading frame shifts caused by insertion or deletion mutations
A TGCC TGGT T A TGA T ion
Altered reading frame
Normal DNA
ATGCCTGT TATGA T ACGGACAA T AC T
TAC ATG
Transcription
UAC Tyrosine codon
Translation
Normal protein
Missense
mutation 错义突变
Nonsense
mutation 无意义突变
Silent
Wild type
mutation
静默突变
Insertion mutation
Virus B
Phenotype mixing
Virus A Virus A Virus B Virus B
Virus A P+ C-
互补作用 Complementation
Virus B PC+
Polymerase Expressed
No capsid protein expressed
No virus out
分子内基因重组(单链核酸) gene recombination
A
B
A
B
A
b
a
b
a
b
a
B
分子间基因重排(双链核酸) reassortment
AB C
AB T
AS T
AS C
Multiple reactivation
ABC + ABC
ABC
Gene recombination occurred between the inactivated viral particles of the same species
病毒变异的分子机制
病毒基因与宿主细胞基因的相互作用 基因整合 (integration)： 病毒基因(DNA或cDNA)的一部分或全部插
入宿主细胞染色体的现象
病毒的分子遗传学
* 完成病毒基因组测序： -20多种（国际） -甲~戊型肝炎病毒、SARS冠状病毒（我国）
* 病毒全基因组测序可用于： -发现新病毒： SARS冠状病毒 -发现病毒的变异：禽流感病毒 -研制新疫苗 -发展新的诊断方法 ……
…A T G…5’
MUTATION
Normal replication
AAC TT G
TAG ATC
AAC
UAG
Asparagine Stop
codon
codon
Faulty Protein
Incomplete protein
TAT ATA
UAU Tyrosine codon
Normal protein
Key words
Conditional-lethal mutant Recombination Reassortment Cross reactivation
Multiple reactivation Phenotypic mixing Complementation Enhancement
Deletion
Normal reading frame
Deletion mutation
ATGCCGT TAT T ACGGCAAT A
GA
CT
Altered reading frame
病毒变异的分子机制
病毒基因间的相互作用 * 基因重组 ：两种不同病毒的核酸片段的互换
分子内基因重组 (recombination) 分子间基因重排 (reassortment) * 基因复活 ：灭活病毒感染性子代病毒 交叉复活 (cross reactivation)：活-灭活病毒间的基因重组 多重复活 (multiple reactivation)：灭活病毒间的基因重组
➢毒力变异（狂犬病病毒）
病 毒
➢抗原性变异（流感病毒、HIV和天花）
表 ➢空斑变异
型 ➢宿主范围变异 （hr株）（禽流感病毒）
性 状
➢对理化因素抵抗力或依赖性的变异
的
*条件致死性突变株（conditional-lethal mutant）
变
如温度敏感性突变株（ts株）：在许可温度下
异 （28~35C）可增殖，在非许可温度下（37~40 C）
下不能增殖的突变株
*抗药性突变（HBV）
病毒变异的分子机制
病毒基因突变 (gene mutation) * 自发或诱发产生 * 基因组中碱基组成或顺序的变化 * 分子机制：
碱基置换、插入、缺失、倒位 * 表现形式：
点突变、多点突变、移码突变、静默突变
5‘…T A C… Base-pair substitutions
病毒变异的分子机制
病毒基因产物间的相互作用蛋白质水平的相互作用，这种变异不能遗传
➢表型混合 (phenotypic mixing) ➢互补作用 (complementation)：辅助病毒 - 缺陷病毒 ➢增强作用 (enhancement)
表型混合
Phenotypic
mixing
Virus A
P+
P-
C-
P+
C+
C-
P-
C+
P-
C+
P+ C-
The same viruses out
No polymerase Expressed
Capsid protein Expressed
No virus out
增强作用
Enhancement Interferon inhibition protein