临床微生物学检验第五版第23章病毒学概述

第23章病毒学概述第一节病毒的基本特性病毒（virus）：最微小的、结构最简单的非细胞型微生物。特征1.体积微小；2.非细胞结构，结构简单“一包基因”而且仅一种核酸；3.严格的胞内寄生；4.以复制方式繁殖；5.抵抗力特殊；6.在医学微生物中占重要地位。一、病毒的大小、形态与组成（一）病毒的大小与形态1.病毒大小以纳米表示,根据大小分为大、中、小三型大型病毒：200～300nm如痘病毒中型病毒：80～160nm又分为中小型与中大型：中小型病毒：80～120nm如流行性感冒病毒和腺病毒等中大型病毒：120～160nm如副流感病毒与疱疹病毒等小型病毒：18～30nm如鼻病毒与脊髓灰质炎病毒等2.形态呈多样性，大致分5种类型：球形、杆形（丝形）、弹性、砖形、蝌蚪状。3.观察及测量电镜、滤过、超速离心、X线衍射。病毒形态（二）病毒的结构与化学组成病毒的结构基本结构核衣壳（nucleocapsid）（病毒体）病毒核心（core）衣壳（capsid）辅助结构包膜（envelope）辅助结构：包膜病毒以出芽方式从细胞内释放时穿过核膜、胞质膜、空泡膜等，在核衣壳外获得了宿主细胞的膜成分。包膜有无：裸病毒（nakedvirus）包膜病毒（envelopedvirus）有的包膜上有刺突(spike)或包膜子粒包膜表面表达病毒基因编码的病毒特异抗原因包膜的基质是脂类，故对脂溶剂敏感，乙醚因能破坏包膜而灭活病毒，故常用来鉴定病毒有无包膜。包膜刺突核酸（DNA/RNA)蛋白质保护核酸结构蛋白：参与感染具有抗原性非结构蛋白：病毒酶类（病毒复制，抑制宿主相应功能）脂类和糖：主要存在于包膜中维护病毒体结构完整性与宿主细胞有亲和及融合的性能表现病毒种、型抗原性与病毒引起机体中毒症状有关1.病毒核心（viralcore）是病毒的中心结构，DNA或RNA一种核酸，构成病毒的基因组。2.病毒衣壳包绕在核酸外面的蛋白质外壳衣壳由壳粒（capsomere）组成形态亚单位壳粒由多肽分子组成结构亚单位根据壳粒排列方式不同，病毒有三种对称型螺旋对称二十面体立体对称复合对称核衣壳病毒体基本功能单位感染单位病毒的复制周期（replicationcycle）吸附穿入脱壳生物合成组装成熟释放1.吸附（adsorption）亲嗜性病毒表面吸附位点宿主细胞表面受体易感性特异性、不可逆的结合二、病毒的增殖2.穿入（penetration）吸附后进入细胞内3.脱壳（uncoating）脱去衣壳、核酸裸露穿入脱壳4.生物合成（biosynthesis）合成大量病毒核酸和结构蛋白（1）DNA病毒早期mRNA转录早期蛋白质转译（功能蛋白）复制子代核酸晚期mRNA转录晚期蛋白质转译（结构蛋白）（2）RNA病毒合成:遗传信息存在于RNA分子上•单正链(ssRNA+)RNA病毒是按“ssRNA＋→protein”方式进行•单负链(ssRNA－)RNA病毒（如流感病毒等）按“ssRNA－→ssRNA＋→protein”方式进行•双链RNA病毒复制：是先由双链中的负链RNA复制出新正链RNA，再由新正链RNA复制出新的负链RNA,子代病毒RNA全部为新合成的双链RNA。正链RNA又翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白。病毒RNA逆转录酶RNA：DNA杂交中间体RNA酶H水解负单链DNADNA聚合酶双链DNA整合酶整合到细胞染色体上（前病毒）转录子代RNAmRNA翻译结构蛋白子代病毒释放•（3）逆转录病毒（retrovirus）非结构蛋白装配5.组装（assembly）与释放（release）（1）破胞释放：无包膜病毒在宿主细胞内经复制周期可增殖数百至数千个子代病毒，致使细胞破裂而一次性将病毒全部释放至细胞外。（2）芽生释放：包膜病毒在宿主细胞内复制时，胞质膜上会出现病毒基因编码的抗原物质，这些部位也是核衣壳出芽的位置。三、病毒的遗传和变异1.基因突变突变株—指病毒基因碱基序列改变，导致表型性状改变的毒株•条件致死性突变株（conditional-lethalmutant）温度敏感突变株（temperaturesensitivemutant,ts株）为条件致死性突变株中应用最广泛的•缺陷型干扰突变株（defectiveinhibitionmutant，DIM）•宿主范围突变株（hostrangemutant,hr突变株）•耐药突变株（drug-resistantmutant）2.基因重组与重配两种不同病毒感染同一细胞时，可发生基因交换而形成新性状的重组体。基因重组（recombination）——不分节段基因组病毒基因重配（reassortment）——分节段基因组的病毒类型：•活病毒之间：N0H0+N1H1——N0H1•活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）•灭活病毒之间（多重复活）活病毒与灭活病毒之间（交叉复活）A3株（流行株）新A3抗原鸡胚中增殖不良A1株（非流行株）旧A1抗原鸡胚中生长良好鸡胚中共同培养重组体（理想疫苗）有A3抗原鸡胚中生长良好UV灭活3.基因整合（geneintegration）病毒基因组（DNA病毒与逆转录病毒）与细胞细胞基因组的重组过程。整合可引起宿主细胞基因改变→细胞遗传性改变→细胞转化→个别可发生细胞恶化→肿瘤互补：一种病毒为另一种病毒提供本身不能合成，但又是必需的基因产物，而使其在混合感染的细胞内得以繁殖。辅助病毒与缺陷病毒之间活病毒与死病毒之间两个不同的缺陷病毒之间（三）病毒非遗传物质变异的类型加强：一种病毒与另一种非杀细胞病毒同时感染细胞，后者能增加前一种病毒复制产量的现象（极个别病毒之间）如：I型副流感病毒为水泡性口炎病毒的加强病毒。表型混合—镶嵌包膜或衣壳表型交换—衣壳误配遗传物质不改变，而只有基因产物的交换，传代后恢复亲代表型。++第二节病毒的分类与命名分类原则•病毒大小与形态；衣壳对称性和壳粒数目；有无包膜•核酸的性质与结构•对理化因素的敏感性•抗原性•生物学特性（繁殖方式、宿主范围、传播途径和致病性）不分节段（脊髓灰质炎病毒）+RNA-V分节段（RNA肿瘤病毒）ssRNA不分节段（副黏病毒）RNA-V-RNA-V分节段（正黏病毒）dsRNA---------±RNA-V---分节段（呼肠病毒）ssDNA---------+DNA(AAV)DNA-VdsDNA--------±DNA(HSV)病毒分类一般系统科、属、种三级或科、亚科、属、种四级。科(families)：英文为斜体，首字母大写，词尾为“-viridae”，仅在5个病毒科（痘病毒科、疱疹病毒科、细小病毒科、副黏病毒科和反转录病毒科）中分亚科，亚科名的词尾为“-virinae”。属(genera)：英文为斜体，词尾为“-virus”。种(species)：种名不大写也不用斜体。常用核酸类型分类1.DNA病毒(DNA病毒中有9科)2.RNA病毒(ssRNA－7科.ssRNA＋7科.dsRNA2科)3.反转录病毒(DNA和RNA反转录病毒中有2科)依传播方式和感染部位分类1.虫媒病毒2.肠道病毒3.呼吸道病毒4.肝炎病毒5.性传播病毒非寻常病毒1.卫星病毒(satellites)基因组为500~2000个核苷酸的单链RNA。2.类病毒(viroids)基因组为200~400个单链环状RNA，有二级结构，不含蛋白质。3.朊粒(prion)Proteinaceousinfectionparticles，蛋白侵染颗粒,结构仅由一种耐蛋白酶K的蛋白分子组成。生物学地位待定。