病毒与亚病毒因子

山东农业大学 微生物学 第四章 病毒与亚病毒因子 思维导图，病毒粒:专指成熟的、结构完整的和有感染力的单个病毒

病毒

• 1. 病毒定义
  • 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“，本质是一类含DNA或RNA的特殊遗传因子
• 2. 病毒的特性
  • ①形体及其微小，能透过滤菌器，电镜下才能观察
  • ②没有细胞结构，主要成分仅为核酸和蛋白质
  • ③每一种病毒只含一种核酸，RAN或DNA
  • ④无产能酶系也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内已有的代谢系统合成自身的核酸和蛋白质组分
  • ⑤以核酸和蛋白质等”元件“的装配实现大量繁殖
  • ⑥离体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
  • ⑦对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感
  • ⑧有些病毒核酸还能整合到宿主基因，诱发潜伏性感染
• 3. 病毒的形态、构造和化学成分
  • 形态
    • 典型病毒粒的构造
      • 病毒粒：专指成熟的、结构完整的和有感染力的单个病毒
      • 成分
        • 核酸称为核心或者基因组
        • 蛋白质包围在核心周围形成衣壳，主要支架和抗原成分，有保护核酸等作用
        • 核心和衣壳合称核衣壳，任何真病毒都有的基本结构
        • 特殊：有的核衣壳被含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜覆盖（包膜），有的包膜还有突刺
    • 病毒粒的对称体制
      • 螺旋对称
        • 烟草花叶病毒
      • 二十面体对称
        • 腺病毒
      • 复合对称（上面两种对称结合）
        • T偶数噬菌体
    • 病毒的群体形态
      • 包含体
        • 病毒大量聚集并使宿主细胞发生病变时，形成的具有一定形态、构造并能用光镜加以观察和识别的特殊群体
      • 噬菌斑
        • 噬菌体在细菌或者放线菌的菌苔上形成的”负菌落“
  • 核酸
    • ①是DNA还是RNA ②单链ss还是双链dc ③线状还是环状 ④闭环还是缺口环 ⑤单分子、双分子、三分子还是多分子 ⑥碱基或碱基对数 ⑦核苷酸序列
• 4. 四类病毒及其繁殖
  • 原核生物的病毒—噬菌体
    • 噬菌体的繁殖
      • 繁殖过程
        • ①吸附
          • 尾丝尖端与宿主细胞表面的特异性受体接触，触发颈须把卷紧的尾巴散开，紧接着附着在受体上，从而使刺突、尾板固着于细胞表面
          • 影响因素：噬菌体数量、阳离子浓度、温度和辅助因子（色氨酸、生物素）
        • ②侵入
          • 吸附后，基板缩成原长的一半，由它把尾管推出并插入到细胞壁和膜中，头部的核酸即可通过尾管注入到宿主细胞中，而将蛋白质衣壳留在细胞壁外
        • ③增殖
          • 增殖过程包括核酸的复制和蛋白质的生物合成。噬菌体以其核酸中的遗传信息向宿主细胞发出指令并提供“蓝图”，使宿主细胞的代谢系统按次序地逐一转向合成噬体的组分和“部件”
        • ④成熟
          • 将新合成的独立结构部件组装成完整的病毒颗粒的过程。DNA分子的缩合→通过衣壳包裹DNA而形成头部→尾丝和尾部的其他部件独立装配完成→头部与尾部相合→最后装配上尾丝。
        • ⑤裂解
          • 当宿主细胞内的大量子代噬菌体成熟后，由于水解细胞膜的脂肪酶和水解细胞壁的溶菌酶等的作用，促进了细胞的裂解，从而实现了子代噬菌体的释放。
      • 一些定义
        • 烈性噬菌体：短时间内能连续完成以上五个阶段而实现其繁殖的噬菌体
        • 温和噬菌体：吸附侵入宿主细胞后，噬菌体DNA只整合在宿舍的基因组上，并可长期随宿主DNA复制而同步复制，一般情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解
        • 裂解性周期（增殖性周期）：烈性噬菌体所经历额繁殖过程
        • 自外裂解：大量噬菌体吸附在同一宿主细胞表面并释放众多的溶菌酶，最终因外在的原因导致细胞裂解
    • 噬菌体效价的测定
      • 每毫升试样中所含有的具侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑 形成单位数（pfu）或感染中心数
      • 双层平板法
    • 一步生长曲线
      • 定义：定量描述烈性噬菌体生长规律的实验曲线
      • 特征参数
        • 潜伏期：噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个成熟噬菌体粒子释放前的一段时间
          • 隐晦期：潜伏前期人为裂解宿主细胞，此裂解液仍无侵染性的一段时间。形成早期蛋白、复制噬菌体核酸和合成蛋白质衣壳的阶段
          • 成熟期（胞内积累期）：隐晦期后，人为裂解细胞，裂解液已呈现侵染性的一段时间。细胞内开始装配噬菌体粒子，可用电镜观察到
        • 裂解期：紧接在潜伏期后的宿主细胞迅速裂解、溶液中的噬菌体粒子急剧增多的一段时间
        • 平稳期：感染后的宿主细胞全部裂解，溶液中噬菌体效价达到最高点的时期
          • 裂解量：平稳期每一宿主细胞所释放的平均噬菌体粒子数
    • 溶原性
      • 溶原性（溶原现象）：温和噬菌体的侵入并不引起宿主细胞裂解的现象
      • 溶原菌：引起溶原性的噬菌体的宿主
      • 温和噬菌体存在形式
        • 游离态：成熟后被释放并有侵染性的游离噬菌体粒子
        • 整合态：已整合到宿主基因组上的前噬菌体状态
        • 营养态：前噬菌体因自发或经外界理化因子诱导后，脱离宿主核基因组而处于积极复制、合成和装配的状态
      • 溶原性周期
      • 溶原菌的检验
        • ①少量溶原菌与大量的敏感性指示菌相混合
        • ②与琼脂培养基混匀后倒平板，经培养后溶原菌长成菌落
        • ③形成一个个中央有溶原菌的小菌落，而因极少数溶原菌的自发裂解，所释放的温和噬菌体不断侵染指示菌菌苔，导致四周有透明圈围着的这种独特噬菌斑
        • 若出现，则说明改细菌是溶原菌；没出现，也不能说明不是
  • 植物病毒
    • 多为ss病毒
  • 人类和脊柱动物病毒
  • 昆虫病毒
• 5. 病毒的分类
• 亚病毒因子
  • 1.类病毒
    • 只含RNA一种成分，专营细胞内寄生的分子病原体
  • 2.拟病毒
    • 一类被包裹在真病毒粒中的有缺陷的类病毒
  • 3.卫星病毒
    • 一类基因缺损，必须依赖某形态较大的专一辅助病毒才能复制和表达的小型伴生性病毒
  • 4.卫星RNA
    • 一类存在于某一专一病毒粒（辅助病毒）的衣壳内，并完全依赖辅助病毒才能辅助自己小分子RNA病原因子（与辅助病毒基因组无同源性。也有RNA，故改称卫星核酸
  • 5.朊病毒
    • 一类不含核酸的传染性蛋白分子，因能引起宿主体内现有的同类蛋白质分子发生与其相似的感应性构象变化，而使宿主致病