第三章:病毒的增殖
➢ 病毒吸附分两步进行:
• 可逆吸附:病毒与细胞以静电引力相结合, 是一种非特异性的吸附。
• 与细胞和病毒的浓度成正比;也与溶液中的 Ca2+、Mg2+、 和 Na+ 等 离 子 有 关 ( 促 进 或 抑 制作用);单纯的稀释或冲洗以及应用抗病 毒血清或高浓度的盐类和一定的pH环境都可 使病毒重新解脱。解脱的病毒具备感染性。
3)小RNA 病毒合成速度极快,病毒粒子 在胞浆内大量积聚,在细胞死亡之前, 就可胀破细胞、释放病毒。
4)有囊膜病毒的释放过程也就是病毒衣壳 获得囊膜的过程。
5)疱疹病毒很少释出于细胞外,而是通过 细胞间桥或融合细胞而传播。
小结:不同病毒生物合成和装 配的场所不同
1.大多数DNA 病毒:疱疹病毒、腺病毒、乳多 空病毒在胞核内合成DNA,装配过程亦在胞核 中进行。
1、呼肠孤病毒,并不发生完全的脱壳,以 内吞方式进入细胞后,吞噬泡与溶酶体结 合形成次级溶酶体,病毒外壳中近50%的 壳体被溶酶体中的蛋白酶水解,余下的壳 体与病毒核心形成亚病毒颗粒,病毒的基 因组的转录均在亚病毒颗粒内进行。
2、有些在细胞核内增殖的DNA病毒,如乳 多空病毒、腺病毒和疱疹病毒,其核衣壳 在未被完全脱壳的情况下就进入细胞核
病毒不可逆地吸附于细胞受体后,病 毒以核酸或核衣壳或病毒颗粒等形式进入 细胞的过程。
(一)噬菌体
1.无囊膜噬菌体 利用尾部的溶菌酶部分破坏细菌细胞
壁,尾管刺入细胞,将病毒核酸注入细胞, 衣壳留在细胞外
2.有囊膜的噬菌体 机理仍不清楚
(二)植物病毒
其侵入细胞的方式主要有三种: 1.由携带有病毒的介体(主要是具有吸口器的昆 虫)在植物上取食,或以其它方式将病毒带入细胞; 2.通过自然或人为的原因造成的植物细胞壁上的 伤口进入细胞:大多数实验室采用的感染方式。 3.通过植物细胞与外界环境沟通的胞外连丝和沟 通两个相邻细胞的原生质体的胞间连丝进入细胞
晚期蛋白,包括病毒衣壳蛋白以及病毒编码 的其它蛋白。
五、装配和释放
1.装配:新合成的病毒核酸和病毒蛋白在感染
细胞内组装成完整的病毒颗粒的过程。 无囊膜病毒壳体与核酸结合形成的核衣壳
即为成熟的病毒;囊膜病毒需要在核衣壳外加上 包膜。
病毒的装配效率很低,往往只有不到50% 的子代病毒成份能组装成完整的病毒粒子。
隐蔽期(晦暗期):从侵入细胞的病毒粒 子消失开始,到新的病毒粒子出现为止 的一段时间。
痘病毒10h,脊髓灰质炎病毒2~4h
病毒核酸的复制和蛋白质的合成可以分成几 个连续阶段:
1. mRNA的早期转录 2. mRNA的早期翻译——早期蛋白质 包括: 1) 酶:在病毒的核酸复制、晚期转录和晚期翻译 中发挥作用 2)其它蛋白质(功能蛋白质):参与改变或抑制 宿主细胞大分子合成(影响细胞正常生物合成)。
第三章 病毒的增殖
§1 细胞—病毒的增殖场所
一、胞膜
吸附、侵入、释放、生物合成
二、胞浆
生物合成、装配、 形成包涵体
三、胞核
生物合成、 囊膜的获得、 形成包涵体
§2 病毒的增殖过程
动物病毒的增殖过程大致分为 5 个主要阶段:
吸附 侵入 脱壳 病毒成分的合成 装配与释放
一、吸 附
➢病毒与细胞表面特异性受体发生碰 撞,病毒附着于细胞受体而引起的 病毒感染的第一阶段。
(三)动物病毒
1、细胞吞饮病毒:e.g 多瘤病毒 2、病毒直接转入胞浆(跨膜移位):
e.g. 小RNA病毒 3、病毒囊膜同细胞膜融合:由病毒的具有 细胞融合活性的包膜糖蛋白介导
e.g. 副粘病毒的F糖蛋白,单纯疱疹病 毒的gB糖蛋白,流感病毒。
三、脱壳
脱壳是病毒侵入细胞后,病毒的包膜或 壳体去除而病毒核酸释放出来的过程,包括 脱囊膜和脱衣壳两个过程。 噬菌体的脱壳与侵入一起发生; 植物病毒脱壳方式了解较少; 动物病毒由于不同的结构类型和不同的侵入 方式,脱壳过程较为复杂:
第三类病毒的核酸复制
4)单股正链 RNA病毒 (FMDV)
第四类病毒的核酸复制
5)单股负链RNA病毒 (NDV)
第五类病毒的核酸复
6)反转录病毒 (HIV)
第六类病毒的核酸复制
4.mRNA的再度转录(晚期转录) 在新合成的RNA聚合酶的作用下,由母代病
毒和子代病毒的DNA进一步转录出第二批mRNA。 某些RNA 病毒则仍由RNA直接转录 5.mRNA的再度译制(晚期翻译)
3.病毒核酸的复制
病毒核酸:呈半保 留型复制 (PRV)
第一类病毒的核酸复制
2)单链DNA 病毒(PPV)
+
第二类病毒的核酸复制
3)双链RNA病毒 (IBDV)
保留型复制:指母 代双链在复制子链 过程中,一方面产 生子链,一方面母 链又重新结合,结 果在产生的两个子 代中,一个仍是母 代原来的双链。
2.DNA 病毒中的痘病毒和虹彩病毒在胞浆内合 成病毒 DNA,其装配也在胞浆内完成。
3.RNA 病毒均在胞浆内增殖。
§3病毒的非增殖性感染和缺损病毒
一.定义
非增殖性感染:指病毒在感染细胞内合成 了某些甚至全部的病毒成分,但不能装 配成完整的具有感染性的子代病毒粒子 的 现 象 , 称 为 非 增 殖 性 感 染 ( nonproductive infection)或流产感染(abortive infection)
3、口蹄疫病毒可能就在细胞膜上脱掉衣壳, 病毒核酸直接进入细胞内。
4、痘病毒:较为特殊
外层囊膜在胞膜或吞饮泡膜上被融合, 病毒核心进入胞浆内,核心借助自身衣壳 上的依赖DNA的RNA聚合酶合成mRNA, 进一步译制出一些早期蛋白质,这些蛋白 质中有脱壳酶,该酶反过来帮助病毒核心 进一步脱壳。
四、病毒大分子的合成
• 不可逆吸附:病毒蛋白(吸附蛋白)与细胞膜表 面特定蛋白(细胞受体)的特异性结合。 并非所有的病毒都有这2个阶段。
o 通过外力作用使病毒解吸,病毒不再具备感染性。 o 细胞表面的特定受体决定了细胞对病毒的易感性 o 不同病毒完成吸附所需时间不一样,但大多数病
毒可以在1h之内完成吸附过程
二、侵入
装配的机制: a. 自我组装(大多数病毒): b.指导装配:需要病毒基因组编码的非结
构蛋白(形态发生因子)的脚手架作用 或蛋白质水解的切割作用。
2.释放 新形成的子代病毒粒子由细胞内到细
胞外的过程。
1) 细胞自身的溶解将病毒释放出来 2) 不发生明显细胞病变的病毒的释放方式,目 前还不十分清楚。