导图社区 病毒
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病毒
概述
最早的记载
北宋天花；英国用牛痘预防天花（但晚于中国）
18世纪埃及王朝有关脊髓灰质炎的浮雕
发现
1886，年发现具有传染性的烟草花叶病毒
1892年，发现烟草花叶原体能通过细菌过滤器；能通过细菌过滤器的“细菌毒素”或极小的细菌
1898年，荷兰科学家重复上述1892年的实验，提出“病毒”一词
1898年，德国科学家证实了口蹄疫病毒存在
1911年，劳斯发现了劳斯肉瘤病毒，能引起鸡的恶性肿瘤
1915-1917年，托特和德爱莱尔分别发现了噬菌体
1935年，美国生化学家Stanley第一次将病毒结晶从烟草花叶病叶中提取出来；又证实结晶中含核酸、蛋白质，且只具有感染和复制能力
1936年，在纯化的TMV中发现了核糖核酸
1952年，证实了噬菌体的遗传物质仅是DNA
1971年，陆续发现亚病毒——类病毒、拟病毒、朊病毒
基本特点
一类超显微的非细胞生物
无细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成，一个病毒体内仅一种核酸
生活方式为专性活细胞寄生，酶系不全离开活体无生命特征，以化学大分子状态存在
病毒的定义
个体极小（单位nm)多数在100nm左右，用电镜观察，能通过细菌过滤器
一般特异性较强
增殖方式：复制
对干扰素敏感，对抗生素不敏感
原因：抗生素只是破坏细菌细胞壁的多糖，使细菌表面暴露，失去保护无法生存，而病毒外部是蛋白质没有反应；干扰素是干扰病毒DNA或RNA的复制，使病毒数量不再增加
形态构造
形态各异
群体形态 （当病毒大量聚集并使宿主细胞发生病变时出现）
肉眼可见
细菌的噬菌斑
当宿主细胞被噬菌体感染后细胞裂解，在菌落或菌苔上出现无色透明的空斑
动物细胞的空斑
动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成
植物叶片的枯斑
植物叶片上植物病毒群体
光学显微镜
动植物细胞的包含体
位置
多数在细胞质中，如天花病毒；少数在细胞核中，如疱疹病毒
大多数是病毒粒子组成，少数是细胞病毒的反应
化学组分
病毒粒子(颗粒）：成熟或结构完整，有感染性的病毒个体
核衣壳（基本结构）
芯髓——基因组：DNA / RNA
囊膜有刺突（非基本结构）
包膜：由类脂或脂蛋白构成
刺突：由蛋白或糖蛋白构成
对称体制
螺旋对称（烟草花叶病毒）
衣壳粒有规律的螺旋排列，形成一个中空状，核酸位于衣壳内侧螺旋状沟内
二十面体对称（腺病毒），外形呈“球形”
复合对称：T偶数噬菌体（T2、T4、T6)
头部是二十面体对称，尾部是螺旋对称；尾部由中空的尾管，尾鞘、基板、尾钉、尾丝组成
无囊膜病毒模式结构
有囊膜病毒模式结构
培养和纯化
噬菌体
细菌培养物
培养液
细菌培养液变清亮
营养琼脂平板
细菌平板成为残迹平板
若是噬菌体标本经过适当稀释再接种细菌平板，一定时间后细菌菌苔上形成噬菌斑
分类
真病毒（至少由核酸和蛋白质两种组成）
噬菌体（原核生物的病毒）
包括
噬细菌体、噬放线菌体、噬蓝绿藻体、噬蓝细菌体
ds DNA,蝌蚪状，收缩性尾
ds DNA，蝌蚪状，非收缩性长尾
ds DNA，非收缩性短尾
ss DNA，球状，无尾，大顶衣壳粒
ss DNA，丝状，无头尾
ss RNA，球状，无尾，小顶衣壳粒
按噬菌体与宿主的关系
烈性噬菌体
感染宿主细胞后，能够使宿主细胞裂解
繁殖
吸附
特异性的，病毒吸附蛋白，细胞受体吸附
影响因素1.细胞表面受体的结构；2.噬菌体的吸附器官 吸附受环境因子温度、pH、阳离子浓度等
侵入
尾管端携带的少量溶菌酶水解肽聚糖，使细胞壁产生一小孔，注入核酸，而蛋白质外壳则留在细胞的外面
生物合成
包括核酸的复制和蛋白质的合成；病毒核酸链接入寄主核酸链，病毒核酸复制
成熟和装配
DNA分子的缩合：衣壳包裹DNA而形成头部；尾丝及尾部的其它部件独立装配完成；头部与尾部相结合：最后装上尾丝
裂解（释放）
裂解性释放：子代噬菌体成熟后，在脂肪酶和溶菌酶的作用下，细胞裂解，子代噬菌体释放
出芽性释放：有包膜的病毒通过出芽或者分泌的方式从细胞中释放。病毒可以从细胞膜、核膜中获得包膜。 核衣壳附着于膜的内侧，和膜一起挤出
一步生长
一个噬菌体通过上述五个过程合成噬菌体的繁殖方式
在固体培养基表面可见噬菌斑；在液体培养基中可见培养物被溶解，培养基变清
噬菌体效价的测定
每毫升试样中所含有的具有侵染性的噬菌体粒子数
测定方法：双层平板法、电镜直接观察
一步生长曲线
以培养时间为横坐标，以噬菌体（病毒）效价为纵坐标，定量描述烈性噬菌体（病毒）繁殖规律的实验曲线
阶段：潜伏期，裂解期，稳定期
裂解量=平稳期的平均效价数/潜伏期平均效价数
温和噬菌体（也称溶源性噬菌体）
噬菌体感染宿主细胞后，将其核酸整合到宿主细胞的核DNA上，并且随宿主DNA的复制进行同步复制。一般情况，不引起宿主细胞裂解
原噬菌体
也称前噬菌体，整合在宿主核基因组上的噬菌体的核酸
溶源性细菌
在核染色体上整合有原噬菌体的细菌，一般可进行正常生长繁殖，不被裂解
特点
可稳定遗传
可自发裂解：温和噬菌体的核酸也能从宿主DNA上脱落，恢复原来的状态，进行大量复制
可诱导裂解：化学、物理方法
具有免疫性：对同源噬菌体有免疫性，对非同源没有
溶源性转变
由于溶源细菌整合了温和噬菌体的核酸，自身也产生了新的生理特征
称为复制：因为噬菌体没有个体的生长过程，只有基本成分的合成和装配
真菌病毒
植物病毒
大多是单链RNA，有些具有包膜，严格寄生生物，但专化性不强
按粒子形态分为杆状、线状、近似球状的多面体
昆虫病毒
多角体昆虫病毒的类型：核型、质型多角体、颗粒体病毒、无包含体病毒
动物病毒
三种侵入方式
裸病毒直接侵入
膜病毒以融合方式进入
有包膜的病毒以胞吞进入
用途
实验动物
鸡胚
多种细胞培养
亚病毒
类病毒（只具有独立侵染性的RNA组分）
不含蛋白，能在感染的寄主细胞中自我复制引起病原的小DNA环状分子，目前在植物细胞中发现
马铃薯纺锤形块茎病（PSTV）病原
目前已鉴定的20多种类病毒均在植物中发现，其RNA不编码任何蛋白质
拟病毒（只含不具有侵染性的RNA组分）
发现：1981年在绒毛烟的斑驳病毒中分离
也称类类病毒或壳内病毒，是一类包裹在真菌病毒粒中有缺陷的类病毒，由裸露的DNA或RNA组成
被拟病毒寄生的真病毒是辅助病毒
单独没有侵染性，必须依赖辅助病毒才能侵染和复制
可干扰辅助病毒的复制
其RNA不具编码能力，需要利用辅助病毒的蛋白外壳，并于辅助病毒基因一起包裹在同一病毒粒子内
卫星病毒
基因组缺损，必须依靠辅助病毒才能复制和表达的小型伴生病毒
有较完整结构
无独立感染能力；单独感染使寄主溶源化
可改变辅助病毒引起的病害
卫星RNA
存在于某一病毒粒或辅助病毒衣壳内，并完全依靠后者才能复制自己的小分子RNA病原因子
对宿主植物无独立感染性
其复制和侵染完全依赖辅助病毒
不具有mRNA活性
与辅助病毒的RNA无同源性
能干扰辅助病毒的复制，从而降低其增殖量
朊病毒（只含单一蛋白质组分）
一种传染性的蛋白侵染因子
关于朊病毒的两项荣誉：羊瘙痒病、库鲁病
致死性中枢神经系统的慢性退化性脑病，潜伏期长，临床病症，病理切片
引起的疾病
库鲁病
老年痴呆
牛海绵脑病（疯牛病）
致死性家族失眠症
三类亚病毒因子的比较
实践
噬菌体与发酵工业
昆虫病毒与生物防治
病毒在基因工程中的应用
病毒与疾病
