病毒知识导图

本导图整理了病毒的相关知识点，包含病毒的种类、增殖、特点、培养与纯化、病毒的复制、噬菌体、复制周期等方面。

病毒

• 7、病毒的复制周期
  • 定义：自病毒吸附于细胞开始，到自带病毒从感染细胞中释放到细胞外的病毒复制过程。也叫复制循环
  • 吸附
    • 通过病毒体表面的吸附蛋白（衣壳蛋白或包膜的糖蛋白）与易感细胞的特异性受体相结合；植物病毒迄今未发现特异性的细胞受体，通过伤口或者媒介传播
    • 具有种系和组织特异性，决定了病毒的组织侵嗜性和感染宿主的范围（宿主谱）
    • 包括静电吸附和特异性吸附两种
  • 穿入
    • 病毒颗粒或者病毒核酸进入宿主细胞的过程
    • 动物细胞：胞饮、融合、直接穿入
    • 有尾噬菌体：注射方式将噬菌体注入细胞（吸附→尾钉固着→尾鞘收缩→尾管注射→DNA注入）
  • 脱壳
    • 指病毒脱去包膜、衣壳暴露核酸的过程
    • T-偶数噬菌体 脱壳与侵入一起发生
  • 病毒大分子的合成（生物合成）
    • 病毒基因进入宿主细胞后，改变宿主细胞的代谢，利用宿主细胞的生物合成机构和场所，使病毒核酸表达和复制，产生大量病毒蛋白质和核酸。
    • 种类
      • dsDNA病毒
      • ssDNA病毒
      • dsDNA病毒
      • +ssRNA病毒
      • -ssRNA病毒
      • 逆转录病毒
      • DNA逆转录病毒
  • 装配与释放
    • 新合成的生物大分子组分组装成完整的病毒颗粒，成为病毒的装配，也叫成熟或者形态发生，标志病毒复制周期的结束
    • 大多数噬菌体是以裂解细胞的方式释放
    • 丝杆噬菌体不杀死细胞，以分泌的方式不断从受感染细胞中释放，并同步完成毒粒的组装
    • 有包膜病毒装配和释放同时完成，从宿主细胞核芽出或细胞质膜芽出，过程中裹上包膜形成包膜病毒
    • 烟草花叶病毒：RNA穿过螺旋中心并再生长端形成一个可移动的环
• 8、病毒的异常增殖与干扰现象
  • 宿主细胞因素：宿主细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量、及必要的成分，使病毒不能合成本身的成分；或能够合成但是不能装配和释放，这个感染过程叫顿挫感染（流产感染）
  • 病毒因素
    • 缺陷病毒：病毒基因组不完整或者基因发生改变，不能完成正常增殖的病毒。 ·可在辅助病毒的辅助下完成增殖，如腺病毒 · 缺陷病毒虽然不能复制，但是仍然具有干扰作用（缺陷干扰颗粒）
    • 伪病毒：不含病毒基因组，病毒复制时，衣壳将宿主细胞的某一段DNA 包装进去
    • 干扰现象：当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象
• 9、病毒的非增值性感染
  • 流产感染：1、依赖于细胞的流产感染：病毒感染了非允许细胞 2、依赖于病毒的流产感染：病毒基因组不完整
  • 限制性感染：细胞的瞬时允许性造成，病毒持续存在与受感染细胞内但不能复制，知道细胞成为允许性细胞时才能继续繁殖；或是仅有少量细胞中能产生病毒子代
  • 潜伏感染：受感染细胞内病毒核酸持续存在，但是并无感染性毒粒产生，而且受感染细胞也不会被破坏，感染到一定程度会使细胞在转化成恶性细胞
• 10、噬菌体
  • T-系噬菌体：有T1~T7噬菌体，2、4、6形态都是蝌蚪形收缩长尾
  • 烈性噬菌体：感染宿主细胞后在细胞内完成正常复制，最终杀死细胞，形成裂解循环
  • 温和噬菌体（溶源性噬菌体）：感染宿主细胞以后不能完成复制循环，石军日基因组长期存在于宿主细胞内（整合到染色体或者以质粒形式存在），没有成熟的噬菌体产生。在某些理化或者生物因素下，整合的前噬菌体可以脱离宿主菌染色体，进入溶菌周期导致宿主裂解。
  • 溶源状态：温和噬菌体感染细菌后不增殖，不裂解宿主细胞，其核酸以 前噬菌体 的形式成为细菌染色体DNA 的一部分，并能与细菌染色体一起复制，当细菌分裂时又能传给子代细菌，这种状态称为溶源状态。
    • ①游离的完整噬菌体，具有感染性
    • ②噬菌体核酸游离在宿主细胞内，既不整合也不复制
    • ③前噬菌体。温和噬菌体既可以表达噬菌体性状，前噬菌体也可以改变宿主细胞的性状。如白喉杆菌产生白喉毒素
  • 溶源菌发生的细胞改变
    • 免疫性：同类噬菌体再次感染，不能增殖，也不能导致溶源菌裂解
    • 溶源转变：前噬菌体引起细菌除了免疫性外的其他表型改变，包括溶源菌表面性质的改变和致病性转变。（白喉杆菌产生白喉毒素）
  • 溶源菌的特性
    • 可稳定遗传
    • 自发裂解和诱发裂解
    • 具有抗同类噬菌体感染的“免疫性”
    • 溶源菌的复愈（噬菌体消失）
    • 获得新的生理特性
    • 局限性转导：前噬菌体通过错误切离而携带宿主细胞的特定基因，感染细菌后，导致后被感染的细菌获得前一宿主细胞的特性（基因工程）
  • 温和噬菌体的整合位置
    • 只有一个特定结合部位的温和噬菌体：大肠杆菌的lambda噬菌体
    • 具有多个或不定部位的温和噬菌体：大肠杆菌的P1噬菌体，鼠伤寒沙门氏菌的P22噬菌体
• 6、病毒的复制（活细胞内繁殖）
  • 原料、能量、合成场所均由宿主细胞提供
  • 一步生长曲线
    • 定量描述噬菌体生长规律的实验曲线（时间为横坐标，病毒效价为纵坐标）
    • 实验方法
      • 1、用噬菌体稀释液感染高浓度宿主细胞
      • 2、几分钟后加入抗噬菌体抗血清并稀释混合液（建立同步感染）
      • 3、保温箱培养并定期检测培养物中的噬菌体效价
      • 4、时间为横坐标，病毒感染效价为纵坐标，绘制繁殖曲线
    • 三个时期
      • 潜伏期：噬菌体核酸侵入宿主，到细胞释放出新噬菌体的最短时期
        • 隐蔽期：潜伏期的前期，人为裂解菌体后得到的无感染性的溶液的时期
        • 潜伏后期：人为裂解菌体可以得到具有感染性的溶液
      • 裂解期：随着菌体不断破裂，新的噬菌体数目增加，直到最高值的时期
      • 平稳期：所有被感染的菌体裂解完毕，溶液中噬菌体数量达到最高峰
    • 裂解量=裂解末期平均噬菌体数/潜伏期平均噬菌体数
  • 三个阶段
    • 吸附期
    • 潜伏期
    • 裂解期
• 5、培养与纯化
  • 培养
    • 噬菌体：二元培养物法
      • 培养液：细菌培养也变清亮
      • 营养琼脂平板：细菌平板成为残迹平板（通过菌斑的数量估算病毒的数目）
    • 动物病毒的培养
      • 实验动物
      • 鸡胚
      • 多种细胞培养（细胞凝聚成团、肿大、圆缩、脱落、细胞融合、包内出现包涵体、细胞裂解）
    • 植物病毒的培养
      • 敏感植物叶片：产生坏死斑（枯斑）
  • 纯化
    • 蛋白质特性：盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀、凝胶层析、离子交换柱
    • 大小、形状、密度：①差速离心（一般用蔗糖做介质）②密度梯度离心
• 4、特点
  • 无细胞结构，有生物大分子组成
  • 一种病毒只含有一种核酸DNA或RNA（朊病毒除外）
  • 大部分无酶或酶体系不完全，不含催化能量代谢的酶，不能进行独立代谢作用
  • 严格的活细胞寄生，无核糖体，必须依赖活细胞复制和形成子代
  • 个体微小，电镜下才可见
  • 对大多数抗生素不敏感，对干扰素敏感
• 3、分类
  • （真）病毒：至少含有核酸和蛋白质两种组分
  • 亚病毒
    • 类病毒：只含具有侵染性的RNA组分
    • 卫星RNA：只含不具侵染性的RNA
    • 朊病毒：只含蛋白质
• 2、毒粒
  • 指成熟的病毒颗粒，具有病毒典型形态、结构、感染性
• 1、病毒学
  • 研究病毒本质及其与宿主的相互作用的科学，是微生物学的重要分支学科