微生物

微生物之病毒与亚病毒因子知识总结，包括目前发现危害性极大病毒简介、病毒概述、病毒的形态和特征、病毒的复制等内容。

病毒与亚病毒因子

• 目前发现危害性极大病毒简介
  • 新型冠状病毒
  • 埃博拉病毒
  • 登革热病毒
  • 寨卡病毒
  • 艾滋病
  • 人乳头瘤病毒HPV
• 病毒概述
  • 病毒的发现
    • 3000BC埃及孟非思壁画小儿麻痹症
    • 1566年狂犬病
    • 天花与种痘
      • 11世纪中国出现种痘术（人痘） 17世纪明朝普及
      • 18世纪末，英，琴纳，发明牛痘法，更安全
      • 1977.10.26最后一位痊愈（非洲索马里梅尔卡市医院） 1979.10.26世界卫生组织宣布天花痊愈
    • 植物病毒与花卉
      • 郁金香碎色花病
      • 1886德，A.Mayer烟草花叶病，传染性
      • 1892俄，D.Ivanovsky
      • 1898荷兰M W Beijerinck
        • 能通过细菌滤器； 可被乙醇沉淀而不失去其感染性; 能在琼脂凝胶中扩散; 用培养细菌的方法不能被培养出来，推测只能在植物活细胞中生活；
    • 病毒（Virus）是在19世纪末才被发现的一类微小病原体。
    • 病毒的研究历史
      • 1935：美国 W.Stanley从烟草花叶病病叶中提取出了病毒结晶，又证实了结晶中含核酸和蛋白质两种成分,而只有核酸具感染和复制能力，并因此获得1946年诺贝尔奖。 1952：Hershey和Chase证实噬菌体的遗传物质仅仅是DNA,开创了病毒分子生物学。 1971后：陆续发现了各种亚病毒——类病毒、肮病毒。
  • 病毒及病毒学概念
    • 病毒（virus）是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的超显微“非细胞生物”，其本质是一种只含 DNA 或 RNA 的遗传因子。（专性活细胞内寄生）（分子病原体）
    • 病毒学
      • 研究病毒（virus）的本质及其与宿主的相互作用的科学。
        • 极大地丰富了现代生物学的理论与技术； 为有效地控制和消灭病毒病害提供了基础； 可利用病毒进行生物防治； 可发展以病毒基因工程为中心的生物技术产业;
• 病毒的形态和特征
  • 病毒的一般性质
    • 在细胞外：病毒以颗粒形式存在，病毒颗粒没有自主代谢，也没有呼吸和生物合成功能。病毒颗粒由核酸、核酸外的蛋白围绕形成，特殊的病毒还含有其他大分子。 在细胞内：病毒发生复制，形成新的病毒基因组并合成病毒衣壳的组分。病毒复制的过程极度依赖宿主细胞的结构和代谢组分。病毒反过来指导宿主的代谢以利于病毒的复制和新病毒粒子的组装。
    • 特点
      • （1）个体微小； （2）不具有细胞结构，具有一般化学大分子的特征；例如：核蛋白分子或仅蛋白质或仅核酸，仅一种核酸； （3）离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，并可长期保持其侵染活力； （4）严格的活细胞内寄生：没有酶或酶系极不完全，无独立的代谢作用; （5）有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。
    • 宿主范围
      • 几乎所有的细胞生物，且具有宿主特异性
        • 人或动物：动物病毒（animal viruses) 植物：植物病毒（plant viruses） 细菌：噬菌体（phage,bacteriophage）
  • 病毒粒子的特性
    • 大小
      • 病毒比原核细胞小，大小为20-300 mm 间；
        • 痘病毒，最大的病毒之一，直径约200 nm；
        • 脊髓灰质炎病毒，最小的病毒之一，直径仅28 nm；
      • 绝大多数病毒是能通过细菌滤器；
      • 须用电镜才能观察到其具体形态和大小。
    • 形态
      • 病毒形态多种多样，其基本形态为球状（或近似球状）、杆状和蝌蚪状，还有子弹状和丝状、冠状等。
    • 结构与化学组成
      • 病毒粒子(viriom)——成熟的（结构完整）、具有侵染力的单个病毒，又称病毒颗粒(virus particle)。
        • 核心
          • 一般只含一种核酸，DNA或RNA（分别称DNA病毒和RNA病毒）。 控制病毒的增殖、变异、毒力等性状； 除去病毒衣壳仍具有感染性的核酸称感染性核酸。
        • 病毒的核酸（基因组）
          • 基因组的多样性
            • 从细菌到人，细胞生物的基因组都是双链DNA； 而病毒的基因组有DNA，RNA，有单链和双链，还有部分双链。
          • 基因组的大小
            • 一最大的病毒基因组噬菌体G,大小约670kb； 小的病毒基因组只有不到5个基因，5kb左右。
        • 衣壳（蛋白质）
          • 构型：螺旋对称、20面体立体对称、复合对称; 具有保护核酸的作用； 具有抗原性，能刺激机体产生免疫应答； 通过与宿主细胞表面受体结合参与感染。
        • 包膜（类脂，多糖，蛋白质）
          • 类脂、多糖来自宿主细胞 蛋白质由病毒基因编码 包膜蛋白形成刺突
          • 作用
            • 具有抗原性 参与病毒感染. 可引起机体发热
    • 对称性
      • 衣壳粒排列具有高度对称性 基本类型：螺旋对称、二十面体对称 复合对称：兼有螺旋对称和二十面体对称 螺旋对称、二十面体对称与复合对称分别相当于杆状、球形和蝌蚪状这3种形态的病毒
      • 二十面体对称：腺病毒
        • 有12个角、20个面、30条棱。衣壳由252个衣壳粒组成。
        • 核心：由36 500 bp（碱基对）线状双链DNA （dsDNA）构成
      • 复合对称：T偶数噬菌体
    • 病毒粒子中的酶
      • 感染过程中的酶，例如一些噬菌体颗粒上包含裂解酶; 一些病毒含有它们自己的聚合酶，如逆转录酶; 一些病毒含有能帮助它们从宿主细胞释放的酶，例如神经氨酸酶。
  • 病毒的检测与群体形态
    • 电子显微镜、X衍射(结构)
    • 荧光显微镜(观察运动轨迹)
    • 包涵体（光学显微镜）
      • 病毒粒大量聚集并使宿主细胞发生病变时,就形成了具有一定形态、构造并能用光镜加以观察和识别的特殊“群体”，称之为包涵体。
      • 存在部位
        • 多数位于细胞质内，具嗜酸性，例如，痘病毒和狂犬病毒的包涵体。
        • 少数位于细胞核内，具嗜碱性，例如，疱疹病毒和腺病毒的包涵体。
        • 在细胞质＋细胞核内，例如，麻疹病毒的包涵体。
    • 噬菌斑（细菌病毒的检测)
    • 空斑(动物病毒)
      • 由动物病毒在宿主单层细胞培养物上形成一个与噬菌斑类似的肉眼可见的局部病损区域，称之为蚀斑或称空斑(plaque)
      • Dulbecco 和 Vogt于1953年发明了单层动物细胞上的病毒空斑计数法，可进行有活性的动物病毒粒子的计数。
    • 枯斑（植物病毒)
      • 由植物病毒在植物叶片上形成的局部坏死斑，称之为枯斑（lesion，病斑)。
  • 病毒的测定
    • 物理计数（电镜)
    • 效价测定(噬菌斑测定和终点法)
      • 概念:噬菌斑是指在宿主细菌的菌苔上，噬菌体使菌体裂解而形成的空斑。
      • 噬菌斑(plaque)测定
    • 免疫学方法（ELISA)
    • 分子生物学方法(Real time PCR)
• 病毒的复制
  • （一）病毒复制的基本特征
    • 吸附，侵入，增殖（复制），装配（成熟），释放（裂解）
  • （二）噬菌体复制的几个步骤
    • 吸附
  • （三）其他病毒的复制
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