病毒分子生物学.ppt
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1、病毒分子生物学病毒分子生物学1目目 录病毒分子生物学研究的内容病毒分子生物学研究的内容DNA病毒的分子生物学病毒的分子生物学RNA病毒的分子生物学病毒的分子生物学2一、病毒分子生物学研究的内容31.1 病毒基因组的结构不同类型的病毒,其基因组有很大差异。在核酸核酸类型型上,有DNA病毒(如腺病毒),有RNA病毒(如HIV病毒),但对每一种病毒来说,它只能含有一种核酸。从核酸核酸结构构上看,有的是单链核酸,有的是双链核酸,有的是线状,有的是环状。相对于能独立生活的微生物来说,病毒的基因组非常简单。完整的病毒颗粒包括外壳蛋白和内部的基因组DNA或RNA。外壳蛋白(或被膜)的功能是识别和侵袭特定的宿
2、主细胞并保护病毒基因组不受核酸酶的破坏。41.2 病毒基因组的复制和表达调控病毒不能独立地复制,必需进入宿主细胞中借助细胞内的一些酶类和细胞器才能使病毒得以复制。病毒基因的表达包括转录和翻译两个过程。正链RNA病毒的基因组除了作为模板复制出子代RNA之外,还有mRNA的作用。作为翻译的模板,一般先翻译出单一的大分子肽链,然后再由蛋白酶降解为不同功能的结构蛋白等。负链RNA病毒的基因组无mRNA的功能,必须由复制出的互补RNA(cRNA)来发挥mRNA的作用。51.3 病毒对宿主细胞的影响病毒只能在活细胞中存活,因此,病毒与宿主细胞之间有着十分密切的关系。病毒利用宿主细胞的细胞器、能量和酶等进行
3、自身的复制,并通过宿主细胞的蛋白表达系统来表达自身所需的蛋白质,这些过程都将会对宿主细胞的形态和功能产生重大的影响。病毒对宿主细胞的影响主要体现在病毒对宿主细胞形态和结构的影响以及病毒对宿主细胞功能的影响两个方面。61.4 病毒与肿瘤发生人类和动物肿瘤的形成除了与遗传和环境因素相关外,某些DNA和RNA病毒也可以通过不同的机制诱发恶性肿瘤。有些病毒直接作用于细胞的基因组,使细胞增殖,最终导致肿瘤形成;有些病毒则通过抑制机体的免疫系统,诱导细胞恶性转变,形成肿瘤。有些病毒常伴随一些特定肿瘤的发生,但它们与肿瘤的关系还未得到确认.例如在艾滋病病人中引发的Kaposis肉瘤。总之,大约15%的恶性肿
4、瘤与病毒有关,因此研究肿瘤的病毒病因具有十分重要的意义。Kaposis肉瘤肉瘤(KS)又称多发性特发性出血性肉瘤,临床特点:以皮肤特发性,多发性,色素性肉瘤,在四肢多发的大小不同的结节。可分为四型:慢性或经典型;非洲地方型;医源性免疫抑制型;艾滋病相关型。目前认为新型人类疱疹病毒(HHV-8)可能是所有亚型的诱导因素。71.5 病毒基因工程疫苗与病毒载体基因工程疫苗是指用基因工程的方法,表达病原微生物的一段基因序列,将表达产物(多数是无毒性、无感染能力,但具有较强的免疫原性)用作疫苗,例如正在使用的大多数乙型肝炎疫苗就是基因工程疫苗。常见的基因工程疫苗包括亚基疫苗和肽疫苗两类。以流感疫苗为例,
5、其途径就是把病毒的免疫原蛋白(HA抗原、NA抗原)的mRNA提取出来,再制备cDNA,克隆到大肠杆菌中,高效表达该抗原。由于基因工程疫苗具有安全性好、产量高、成本低,以及良好的免疫原性,它必将成为传统疫苗的有效替代疫苗。8二、DNA病毒的分子生物学9DNA病毒:是生物病毒的一种,属于一级。繁殖:是专性活细胞内寄生物。它不可单独进行繁殖,必须在活细胞内才可。繁殖方式:复制。繁殖过程:吸附(病毒粒子借衣壳上的受体与宿主细胞“粘附”在一起,否则,病毒粒子将不能侵入宿主细胞)。注入遗传物质,接着就是利用寄主细胞的营养进行DNA的复制和蛋白质的翻译,然后就是装配,最后就释放。DNA病毒很少,目前知道的有
6、腺病毒,乙肝病毒,T2噬菌体,天花病毒,花椰菜花叶病毒等。101、腺病毒1953年,Rowe等人从外科手术摘除的儿童腺体中分离到一种致病因子,可以使培养的细胞发生慢性进行性病变,称之为腺体退化因子,后来证明这种致病因子是病毒,1956年,Enders等建议命名为腺病毒。腺病毒分布十分广泛,从各种胎生哺乳动物、鸟类和两栖类动物中都已分离到。腺病毒能引起呼吸系统,消化系统,泌尿系统等多个系统的感染。腺病毒感染细胞后可关闭宿主细胞某些基因的表达,大量合成病毒蛋白质,致使细胞的功能失常。患者和隐性感染者是腺病毒感染的主要传染源,主要通过呼吸道飞沫近距离传播,在相对密闭,通风不畅的场所容易发生传播。11
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