病毒学1 病毒的发现及特征

病毒学相关思维导图，介绍病毒的发现过程、研究历史及主要特征等信息，供有需要的学习者了解和使用。

病毒学1 病毒的发现及特征

• 1. 病毒的发展历程
  • 经验时期
    • 早期认识和记录
      • 病毒学界公认的人类历史上最早关于病毒病的记载，是这块来自古埃及首都孟菲斯的的石碑（公元前1400年），上面刻画了一位牧师的布道场景，牧师的右腿有明显的残疾，与脊髓灰质炎的疾病症状十分类似
    • 人病毒
      • 对抗天花
        • 我国公元前10世纪的文献中提到天花
        • 人痘
          • 16世纪下半叶，人痘接种法预防天花 张璐《医通》∶人痘接种预防天花
        • 牛痘
          • 1796 E.Jenner（UK）牛痘接种预防天花，更安全
    • 昆虫病毒
      • 12世纪中叶我国《农书》家蚕“高节”“脚肿”——核型多角体病毒
    • 植物病毒
      • 郁金香碎色病
    • 动物病毒
      • 狂犬病毒
        • 1884 L.Pasteur 认为狂犬病由可滤过的"小细菌"引起
    • 滤过性病毒的发现
      • 烟草花叶病毒（TMV）
        • 1886 叶汁具有传染性
        • 1892 滤过性叶汁具有传染性
          • 伊万诺夫斯基(Дми́трий.Ивановский，D.Iwanowski，1864--1920)，被誉为病毒学之父
          • 表明烟草花叶病是由比细菌还小的病原体——滤过性病毒引起的
          • 补充：滤过性不能作为病毒独有的基本特征
            • 某些其他种类的微生物也具有滤过性
        • 1898 贝杰林克  致病因子比细菌小，仅能在被感染的细胞内繁殖，命名为virus
      • 口蹄疫病毒（FMDV）
        • 1898 滤过性试验证实口蹄疫病毒的存在
        • 液体学说：病毒是一种液体
      • 黄热病毒
        • 1899 第一个人类病毒 伊蚊传播
      • 噬菌体
        • 1915-1917 FrederickTwort发现了可以感染细菌的病毒，并称之为噬菌体，Félixd'Herelle描述了噬菌体在细菌培养基上形成空斑的特性
  • 机体水平研究阶段
    • 1892-20世纪40年代
      • 分离和鉴定引起病毒性疾病的病毒
      • 鸡胚接种病毒技术
      • 对机体所引起的特异性病理效应
      • 病毒的传播方式和感染范围
      • 理化因子对于病毒的影响
    • 科赫法则
      • 证实某种微生物是某种疾病的病原，需要满足4个条件
      • 每一病例中均出现相同的微生物
      • 该种微生物可通过纯培养被分离出来
      • 用该种微生物接种敏感宿主会引发相同的疾病
      • 从发病敏感宿主的病灶中，可以再度分离培养出该种微生物
  • 细胞水平研究阶段——揭示病毒的本质
    • 1939 电镜观察到噬菌体，病毒是一种微粒，废除病毒"液体学说"
    • 噬菌体研究（大肠杆菌培养）
      • 1940 M.Delbruck阐明了噬菌体的复制周期
      • 1950 A.Lwoff揭示了溶原性噬菌体诱导的原理
      • 1952 A.D.Hershey证明了噬菌体DNA的感染性
      • 1952 N.D.Zinder发现了噬菌体的转导现象
    • 动物病毒研究（组织培养技术的应用)
      • 1943 我国学者黄祯祥利用鸡胚组织块在试管内进行病毒传代、定量滴定及中和试验
      • 1958 高尚荫院士在国际病毒学研讨会上宣读了《培养脓细胞的组织培养方法研究》论文，揭开中国昆虫病毒学研究的新篇章
    • 植物病毒研究（烟草花叶病毒）
      • 1952 J.I.Harris揭示了TMV外壳蛋白的化学性质
      • 1955 H.Fraenkel-Conrat成功地将TMV的核酸及其蛋白亚基重建出感染的TMV
      • 1956 H.Fraenkel-Conrat还证明TMV-RNA分子具有感染性
      • 1956 F.A.Anderer阐明了TMV外壳蛋白变性的可逆性
      • 1960 A.Tsugita测定了TMV外壳蛋白的氨基酸序列
  • 分子病毒学研究阶段
    • 1953 利用噬菌体建立DNA双螺旋结构理论，为分子生物学和分子病毒学奠定基础
      • 分析病毒学时期到来的标志
    • 1962 明确病毒核衣壳二十面体的构成规律
    • 1967 发现类病毒
      • 类病毒：裸露且可复制的核酸分子
    • 1976 世界第一个被完整测序的基因组序列
    • 1982 发现朊病毒
    • 1997 发现疯牛病等病因是朊病毒
  • 病毒的理化本质
• 2. 病毒的概念
  • 由蛋白质和核酸组成的最小的生命形态
  • 寄生于动植物或细菌的细胞中，只能在宿主细胞内完成自身复制的微生物
  • 介于生命和非生命之间的半生物形式
  • 较原始、有生命特征、专性细胞内寄生、能自我复制的非细胞生物
• 3. 病毒的基本特征
  • 一般只具有一种类型的核酸作为遗传物质，即只具有DNA或RNA
  • 具有特殊的繁殖方式，不是二分裂或减数分裂，而是以复制的方式进行繁殖
    • 复制（replication）:以一个模板产生和组装大量的新个体
  • 不具有细胞结构
  • 不具有核糖体及更高级的细胞器，缺乏完整的酶系统和能量合成系统
  • 专性细胞内寄生
  • 对抗生素不敏感
    • 但是病毒感染后依旧需要使用抗生素，导致后续继发性感染其他病原体
  • 病毒与其它微生物的区别
    • 除病毒外的微生物：三菌四体
      • 三菌
        • 真菌
        • 细菌
        • 放线菌
      • 四体
        • 螺旋体
        • 衣原体
        • 支原体
        • 立克次氏体
    • 支原体、立克次氏体、衣原体、细菌、病毒的比较
• 4. 病毒的宿主范围
  • 人类病毒——医学病毒
  • 动物病毒
  • 植物病毒
  • 昆虫病毒
  • 细菌病毒——噬菌体
  • 真菌病毒
  • 病毒属于严格的细胞内寄生物，具有宿主特异性，可通过宿主进行基本分类
• 5. 病毒的起源假说
  • 先有病毒后有细胞
    • 病毒是细胞出现前的、更原始的生命形式，是原始生物物种的后裔
  • 先有细胞后有病毒
    • 病毒是由来源于细胞的遗传物质转化形成的微生物
    • 病毒是细胞内寄生性微生物退型演化的产物
• 6. 病毒学的研究方法
  • 动物实验
  • 细胞培养 组织培养
  • 分子生物学技术
  • 超显微、电子显微镜
• 7. 思考题
  • 病毒学发展经历哪几个时期?
    • 经验时期
      • 各种病毒相关疾病的记载
      • 滤过性病毒的发现
    • 机体水平研究阶段
      • 在科赫法则的基础上
      • 分离和鉴定病毒，培养病毒，探究病毒引起的症状和宿主范围，探究理化因子的影响
    • 细胞水平研究阶段
      • 电镜观察噬菌体
      • 大肠杆菌研究噬菌体，复制周期，诱导原理，DNA感染性，转导现象
      • 组织培养研究病毒
    • 分子病毒学水平研究阶段
      • 通过噬菌体，DNA双螺旋结构建立
      • 病毒的二十面体衣壳结构
      • 类病毒
      • 噬菌体基因组测序
      • 朊病毒
  • 病毒的概念是什么?
    • 由蛋白质和核酸组成的最小的生命形态，不具有细胞结构
    • 寄生于动植物或细菌的细胞中，只能在宿主细胞内完成自身复制的微生物
  • 病毒的基本特征有哪些?
    • 一般只具有一种类型的核酸作为遗传物质，即只具有DNA或RNA
    • 具有特殊的繁殖方式，不是二分裂或减数分裂，而是以复制的方式进行繁殖
    • 不具有细胞结构
    • 不具有核糖体及更高级的细胞器，缺乏完整的酶系统和能量合成系统
    • 专性细胞内寄生
    • 对抗生素不敏感
      • 但是病毒感染后依旧需要使用抗生素，导致后续继发性感染其他病原体
  • 病毒与其它微生物区别有那些?
  • 病毒学的研究的目的是什么?
    • 在充分了解病毒的一般形态和结构特征基础上，研究的结构与功能，探寻病毒基因组复制、及其调控机制，从而揭示病毒感染、致病的分子本质，为疫苗和的研制以及病毒病的诊断、预防和治疗提供理论基础及其依据
    • 认识：阐明病毒的特性、致病和免疫机理。
    • 控制：开发药物、疫苗和诊断试剂，进行预防和控制。
    • 利用：利用病毒进行生物防治、基因治疗。