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病毒分子生物学


1、腺病毒
1953年,Rowe等人从外科手术摘除的儿童腺体中分离到一种致病因子, 可以使培养的细胞发生慢性进行性病变,称之为腺体退化因子,后来证明这 种致病因子是病毒,1956年,Enders等建议命名为腺病毒。
腺病毒分布十分广泛, 从各种胎生哺乳动物、鸟类和两栖类动物中都已
分离到。 腺病毒能引起呼吸系统,消化系统,泌尿系统等多个系统的感染。腺病 毒感染细胞后可关闭宿主细胞某些基因的表达,大量合成病毒蛋白质,致使 细胞的功能失常。 患者和隐性感染者是腺病毒感染的主要传染源,主要通过呼吸道飞沫近 距离传播,在相对密闭,通风不畅的场所容易发生传播。
病毒分子生物学
目 录
病毒分子生物学研究的内容
DNA病毒的分子生物学
RNA病毒的分子生物学
一、病毒分子生物学研究的内容
1.1 病毒基因组的结构
不同类型的病毒,其基因组有很大差异。在核酸类型上,有DNA病毒(如 腺病毒),有RNA病毒(如HIV病毒),但对每一种病毒来说,它只能含有一种 核酸。 从核酸结构上看,有的是单链核酸,有的是双链核酸,有的是线状,有 的是环状。 相对于能独立生活的微生物来说,病毒的基因组非常简单。完整的病毒 颗粒包括外壳蛋白和内部的基因组DNA或RNA。外壳蛋白(或被膜)的功能
1.5 病毒基因工程疫苗与病毒载体
基因工程疫苗是指用基因工程的方法,表达病原微生物的一段基因序列, 将表达产物(多数是无毒性、无感染能力,但具有较强的免疫原性)用作疫苗, 例如正在使用的大多数乙型肝炎疫苗就是基因工程疫苗。 常见的基因工程疫苗包括亚基疫苗和肽疫苗两类。以流感疫苗为例,其 途径就是把病毒的免疫原蛋白(HA抗原、NA抗原)的mRNA提取出来,再制备 cDNA,克隆到大肠杆菌中,高效表达该抗原。 由于基因工程疫苗具有安全性好、产量高、成本低,以及良好的免疫原
日常预防措施
小视频 H7N9预防片
结构。
腺病毒的侵染过程
纤毛
非整合
受体
感染宿主细胞
(细胞中的)溶酶体
复制
转录
翻译
腺病毒
病毒蛋白
2、乙型肝炎病毒
乙型肝炎病毒简称乙肝病毒。是一种 DNA 病毒,属于嗜肝 DNA 病毒科 (hepadnaviridae),基因组长约3.2kb,为部分双链环状DNA。根据目前所 知,HBV就只对人和猩猩有易感性,引发乙型病毒性肝炎疾病。完整的乙肝 病毒成颗粒状,也会被称为丹娜颗粒(Dane)。1965年由丹娜发现,直径为 42纳米,颗粒分为外壳和核心两部分。 乙型肝炎病毒 (HBV) 的抵抗力较强,但65℃10小时、煮沸10 分钟或高 压蒸气均可灭活HBV。含氯制剂、环氧乙烷、戊二醛、过氧乙酸和碘伏等也 有较好的灭活效果。
是识别和侵袭特定的宿主细胞并保护病毒基因组不受核酸酶的破坏。
1.2 病毒基因组的复制和表达调控
病毒不能独立地复制,必需进入宿主细胞中借助细胞内的一些酶类和细胞 器才能使病毒得以复制。 病毒基因的表达包括转录和翻译两个过程。 正链RNA病毒的基因组除了作为模板复制出子代RNA之外,还有mRNA的
作用。作为翻译的模板,一般先翻译出单一的大分子肽链,然后再由蛋白酶降
乙型肝炎E抗原
乙型肝炎病毒的六大症状
1、乙肝的全身症状主要表现为体力不支,疲劳,没精神。 2、乙肝患者的消化道症状主要表现为食欲不振,厌油,恶心,腹胀,上 腹部不适等症状。 3、乙肝的黄疸(dǎn)症状。 4、乙肝的疼痛症状主要表现为肝区疼痛。 5、乙肝患者会出现肝脾肿大的症状。 6、乙肝的肝外表现,主要表现为肝硬化患者面色晦暗,出现肝病面容, 还会出现蜘蛛痣或肝掌以及内分泌失调等症状。
别明显。
2、呼吸道症状:长期咳嗽、胸痛、呼吸困难、严重时痰中带血。 3、消化道症状:食欲下降、厌食、恶心、呕吐、腹泻、严重时可便血。通常 用于治疗消化道感染的药物对这种腹泻无效。 4、神经系统症状:头晕、头痛、反应迟钝、智力减退、精神异常、抽搐、偏 瘫、痴呆等。 5、皮肤和黏膜损害:单纯疱疹、带状疱疹、口腔和咽部黏膜炎症及溃烂。
6、肿瘤:可出现多种恶性肿瘤,位于体表的卡波济肉瘤可见红色或紫红色的 斑疹、丘疹和浸润性肿块。
HIV病毒的传播途径
1、母婴传播 2、血液传播 3、性接触传播
小视频 普及HIV知识
2、H7N9
H7N9是禽流感的一种亚型。流感病毒颗粒外膜由两型表面糖蛋白覆盖, 一型为血细胞凝集素(即H),一型为神经氨酸酶(即N),H又分15个亚型, N分9个亚型。所有人类的流感病毒都可以引起禽类流感,但不是所有的禽流 感病毒都可以引起人类流感,禽流感病毒中,H3、H5、H7、H9可以传染给 人,其中H5为高致病性。H3为人犬共患,依据流感病毒特征可分为HxNx共 135种亚型,H7N9亚型禽流感病毒是其中的一种。 H7N9经呼吸道传播,也可通过密切接触感染的禽类分泌物或排泄物等被 感染,直接接触病毒也可被感染。现尚无人与人之间传播的确切证据。
1、HIV病毒
艾滋病是一种导致以全身免疫系统严重损害为特征的传染性疾病,人类 免疫缺陷病毒(HIV)是其病原体,感染者终生携带病毒,目前缺乏有效的治疗 手段。
HIV病毒的结构
HIV颗粒呈球形,直径约110 nm, HIV颗粒可分为包膜、衣壳和病毒核心 三部分。核心内部是两个长度为9.2kb的单股正链RNA,核心外侧为脂质双层
乙型肝炎病毒的传播途径
NO
小视频
三、RNA病毒的分子生物学
RNA 病毒是病毒的一种,属于一级。它们的遗传物质是由核糖核酸组 成通常核酸是单链的,也有双链的。 单链的RNA病毒根据他们的翻译意义可分为正译、负译和双向翻译的 RNA病毒,正译的RNA病毒与mRNA相似,可以直接被宿主细胞翻译成蛋 白质;负译RNA病毒则需要借助RNA酶的作用,以自身为模板编译出与原 病毒相反义的RNA,之后再以此RNA来翻译成蛋白质。
解为不同功能的结构蛋白等。 负链RNA病毒的基因组无mRNA的功能,必须由复制出的互补RNA(cRNA)
来发挥mRNA的作用。
1.3 病毒对宿主细胞的影响
病毒只能在活细胞中存活,因此,病毒与宿主细胞之间有着十分密切的 关系。病毒利用宿主细胞的细胞器、能量和酶等进行自身的复制,并通过宿 主细胞的蛋白表达系统来表达自身所需的蛋白质,这些过程都将会对宿主细 胞的形态和功能产生重大的影响。 病毒对宿主细胞的影响主要体现在病毒对宿主细胞形态和结构的影响以 及病毒对宿主细胞功能的影响两个方面。
组成的外膜,膜上有穿膜蛋白gp41和外膜蛋白gpl20。
HIV病毒的生活周期
HIV的生活周期包括以下阶段:①吸附,②侵入和脱壳,③反转录,④整 合,⑤病毒RNA和蛋白质的合成,⑥装配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ⑦释放,⑧成熟。
临床表现
1、一般症状: 持续发烧、虚弱、盗汗,持续广泛性全身淋巴结肿大。特别是颈部、腋 窝和腹股沟淋巴结肿大更明显。淋巴结直径在1厘米以上,质地坚实,可活动, 无疼痛。体重下降在3个月之内可达10%以上,最多可降低40%,病人消瘦特
乙型肝炎病毒的结构图
完整的HBV颗粒,直径42 nm,由包膜和核心组成。包膜是HBV最外边 的部分,由表面抗原、糖蛋白和细胞脂质构成。核心部分由核心蛋白 (HBcAg)构成的二十面体核衣壳包裹环状双股 DNA、DNA聚合酶(DNAP) 构成,是病毒复制的主体。
表面抗原
不同大小的 表面蛋白
核心抗原
性,它必将成为传统疫苗的有效替代疫苗。
二、DNA病毒的分子生物学
DNA病毒:是生物病毒的一种,属于一级。 繁殖:是专性活细胞内寄生物。它不可单独进行繁殖,必须在活细
胞内才可。
繁殖方式:复制。 繁殖过程:吸附(病毒粒子借衣壳上的受体与宿主细胞“粘附”在一 起,否则,病毒粒子将不能侵入宿主细胞)。注入遗传物质,接着就是利 用寄主细胞的营养进行DNA的复制和蛋白质的翻译,然后就是装配,最 后就释放。 DNA病毒很少,目前知道的有腺病毒,乙肝病毒,T2噬菌体,天花 病毒,花椰菜花叶病毒等。
认.例如在艾滋病病人中引发的Kaposi‘s肉瘤。 总之,大约15%的恶性肿瘤与病毒有关,因此研究肿瘤的病毒病因具有
十分重要的意义。
Kaposi's肉瘤肉瘤(KS)又称多发性特发性出血性 肉瘤,临床特点:以皮肤特发性,多发性,色素性肉瘤, 在四肢多发的大小不同的结节。可分为四型:慢性或经 典型;非洲地方型;医源性免疫抑制型;艾滋病相关型。 目前认为新型人类疱疹病毒( HHV-8)可能是所有亚型 的诱导因素。
H7N9的侵染过程 H7N9的结构
患者一般表现为流感样症状,
如发热,咳嗽,少痰,可伴有头 痛、肌肉酸痛和全身不适。重症 患者病情发展迅速,表现为重症 肺炎,体温大多持续在39℃以上, 出现呼吸困难,可伴有咳血痰; 可快速进展出现急性呼吸窘迫综 合征、纵隔气肿、脓毒症、休克、 意识障碍及急性肾损伤等。
1.4 病毒与肿瘤发生
人类和动物肿瘤的形成除了与遗传和环境因素相关外,某些DNA和RNA 病毒也可以通过不同的机制诱发恶性肿瘤。 有些病毒直接作用于细胞的基因组,使细胞增殖,最终导致肿瘤形成; 有些病毒则通过抑制机体的免疫系统,诱导细胞恶性转变,形成肿瘤。
有些病毒常伴随一些特定肿瘤的发生,但它们与肿瘤的关系还未得到确
腺病毒的毒粒结构
腺病毒是一种没有包膜的直径为 70~90nm的颗粒,由252个壳粒呈二十 面体排列构成。每个壳粒的直径为7~9nm。衣壳里是线状双链DNA分子,约 含4.7kb,两端各有长约 100bp的反向重复序列。由于每条 DNA链的5'端同相 对分子质量为55X103 Da的蛋白质分子共价结合,可以出现双链 DNA的环状
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