病毒学复习重点
病毒学提纲
第一章导论
?病毒：是一类体积微小、结构简单、严格寄生在易感细胞内，以复制方式增殖的非细胞型微生物。
?病毒体(virion)：完整的、成熟的、具有感染性的病毒颗粒。
?假病毒体（psedoviron）：完整的病毒衣壳包裹了宿主的核酸。
?DNA前病毒：逆转录病毒RNA经过反转录形成的cDNA，病毒基因组的复制和转录都需要经过DNA中间体，这种DNA中间体称为前病毒。
?类病毒（viroid）：很小的裸露RNA病毒，无衣壳, 又称感染性RNA。
?朊病毒（prion）：传染性蛋白质颗粒。仅由一种耐蛋白酶K的蛋白质组成。
?杂种病毒：两种病毒混合感染时，可以出现病毒核酸重组，即一种病毒颗粒中含有两种病毒的遗传物质，称为杂种病毒。
?卫星RNA,拟病毒（Virusiods)：特点：单链RNA；其复制和衣壳化需要辅助病毒。
Evans法则（1973）
?病毒必须存在于人的组织、血液，并在该处反复出现。
?病毒必须是一个“实体”，即在实验室中能很好地经动物或组织培养传代。
?在患病前有规律地缺乏病毒特异抗体。
?在疾病期间抗体有规律地出现：IgM、IgG、sIgA
?抗体的产生伴随有在相应组织中存在病毒。
?无类似有关的其他病毒或抗体。
?能用特异性疫苗预防此种疾病。
科赫原则
?第一，必须在所有病人身上发现病原体；
?第二，必须从病人身上分离并培养出病原体；
?第三，把培养出的病原体接种给动物，动物应该出现与病人相同的症状；
?第四，从出现症状的动物身上能够分离培养出同一种病原体。
第二章病毒的分类与命名
1.病毒的分类原则：
核酸的类型、结构及相对分子量
病毒的形状和大小
病毒体的形态结构
病毒体对乙醚、氯仿等脂溶剂的敏感性
病毒在细胞培养上的特性
除脂溶剂外对其他化学和物理因子的敏感性
流行病学特点：宿主范围、传播方式、媒介种类、临床病理学特征。
2.病毒分类系统：
DNA病毒：单链DNA病毒—大肠杆菌噬菌体M13
双链DNA病毒---大肠杆菌T4噬菌体、人腺病毒
DNA与RNA反转录病毒：HBV、HIV
RNA病毒：双链RNA病毒
负链单链RNA病毒
正链单链RNA病毒
裸露RNA病毒
类病毒
亚病毒因子
第三章病毒的形态与结构
1.无包膜病毒体称裸露病毒(naked virus)有包膜病毒体称包膜病毒
(enveloped virus)
2.核心和衣壳构成核衣壳（viral nucleocapsid）
核心(Viral core)
位于病毒体的中心
由一种类型的核酸构成(DNA或RNA)
构成病毒的基因组(genome)
衣壳(Viral capsid)
包绕在核酸外面的蛋白质外衣
主要功能：
保护核心内的核酸免受破坏
介导病毒核酸进入宿主细胞
具有抗原性
包膜(envelope)
功能：
维护病毒体结构的完整性
保护核衣壳
对干燥、热、酸和脂溶剂等敏感
病毒蛋白特性：
包膜的蛋白质由病毒基因编码，常位于病毒体的表面
构成突起，称剌突(spike)或包膜子粒(peplomer)
与致病性，免疫性及血清学鉴定密切相关
结构蛋白：包括衣壳蛋白、基质蛋白、包膜蛋白等。
其功能为－－
保护核酸：免受核酸酶或其它破坏性因素的破
坏
参与感染：与病毒吸附有关
具有抗原性：产生中和抗体
与病毒核酸形成化学键，形成病毒颗粒
将衣壳蛋白与包膜联系，固定跨膜糖蛋白
非结构蛋白：多为与病毒复制、转录、翻译有关
第四章病毒的复制
1.单克隆抗体：单克隆细胞将合成针对一种抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。
2.细胞株：通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株（CellStrain），也就是说，细胞株是用单细胞分
离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在。
3.细胞系：原代培养物经首次传代成功即称为细胞系（CellLine），因此细胞系可泛指一般可能传代的细胞。
4.准种，即是一组自身复制的分子，它们彼此不同，但又密切相关。准种的演变是从一个原始的特定病毒序开始的，该病毒的每一轮复制均导致变异株的出现。因此，在任何时点，某病毒群（viral population）总是由常见的代表性序列即主序列（master sepuence）和同一组不同的但又密切相关和序列（变异株）所组成。一个准种就是由一系列相关的基因型组成的群体，这些基因型在某些环境中有较高突变率，它们的后代与亲本相比大多含有一个或多个突变。
5.准株（quasispecices）：指某株病毒在同一宿主内发生变异所产生的变异株，应注意与变异体区别。
6.型：指同种病毒的不同血清型（例如各种抗体中和表型）和基因型。
7.变异体：指表型与原始野生型不同的病毒，但其变异的遗传基础尚不清楚。但突变体是清楚的。
8.血凝实验：血凝试验又称为Coombs试验，是检测抗红细胞不完全抗体的一种的方法。它分为直接Coombs试验和间接Coombs试验，直接试验的目的是检查红细胞表面的不完全抗体而间接试验的目的是检查血清中存在游离的不完全抗体。
9. 隐蔽期(eclipse phase/latent period) ：无完整病毒颗粒，病毒即失去了完整的可见形态，同时也丢掉了感染性，用一切血清学方法和电镜检查，在细胞内已不能找到病毒颗粒。这个时期是从病毒进入细胞到开始复制，该过程没有病毒的增殖。而潜伏期是病毒进入细胞到细胞外可以检测到病毒颗粒，即病毒进入细胞到释放的过程。
病毒的异常复制
10.顿挫感染（abortive infection）
细胞为病毒的非容纳细胞，病毒进入非容纳细胞感染过程；
缺乏部分/全部病毒增殖需要的酶、能量等，不能产生完整的感
染性的子代病毒；
11.缺陷病毒(defective virus)
?带有不完整基因组或者某一基因位点发生突变的病毒体；
?不能产生完整的感染性的子代病毒；
?在辅助病毒或辅助细胞系的帮助下完成复制；
?能够干扰同种成熟病毒体进入易感细胞（DIP)
?可以为天然缺陷，也可以为人工缺陷病毒
12.干扰现象(interference)
?两种病毒感染同一细胞；
?一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象。
?发挥干扰作用的缺陷病毒称缺陷干扰颗粒（defective
interfering particles, DIP），与亲代病毒（标准病毒）
之间存在着波动的共存。
顿挫感染（abortive infection）病毒进入宿主细胞后，如细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，则病毒在其中不能合成本身的成分；或者虽能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放，此感染过程被称为顿挫感染。不能为病毒增殖提供条件的细胞，被称为非容纳细胞。能为病毒提供条件，
可产生完整病毒的细胞被称为容纳细胞。
缺陷病毒（defective virus）因病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒称为缺陷病毒。当与其他病毒共同感染细胞时，若其他病毒能为缺陷病毒提供所需要的条件，缺陷病毒则又能完成正常增殖而产生完整的子代病毒，将这种有辅助作用的病毒称为辅助病毒（helper virus）。腺病毒伴随病毒（adeno-associated virus）就是一种缺陷病毒，用任何细胞培养都不能增殖，但当和腺病毒共同感染细胞时却能产生成熟病毒。腺病毒就是辅助病毒。丁型肝炎病毒（hepatitis D virus，HDV）也是缺陷病毒，必须依赖于乙型肝炎病毒（HBV）才能复制。缺陷病毒虽然不能复制，但却具有干扰同种成熟病毒体进入细胞的作用，又称其为缺陷干扰颗粒（defective interfering particle，DIP）。DIP具有正常病毒的衣壳和包膜，只是内含缺损的基因组。DIP 不仅能干扰非缺陷病毒的复制，还能影响细胞的生物合成。伪病毒（pseudovirion）是缺陷病毒的另一形式，它不含有病毒基因组，而是在病毒复制时，衣壳将宿主细胞DNA的某一片段包装进去，用电镜可以观察到这种类病毒颗粒，但不能复制。
干扰现象（interference）当两种病毒感染同一细胞时，可发生一种病毒抑制另一种病毒增殖的现象，称为病毒的干扰现象。干扰现象不仅可发生在不同种病毒之间，也可在同种不同型或不同株病毒之间发生。发生干扰的主要机制是：①一种病毒诱导细胞产生的干扰素（interferon，IFN）抑制另一种病毒的增殖；
②病毒吸附时与宿主细胞表面受体结合而改变了宿主细胞代谢途径，阻止了另一种病毒的吸附和穿入等复制过程；③DIP所引起的干扰。病毒之间干扰现象能够阻止发病，也可以使感染中止，使宿主康复。但在预防病毒性疾病使用疫苗时，也应注意合理使用疫苗，避免由于干扰而影响疫苗的免疫效果。
用于病毒复制研究的实验系统
噬菌体---细胞培养系统
动物病毒---动物细胞培养系统
植物病毒---植物原生质体培养系统
细胞培养系统优点：
1）敏感的宿主细菌易于在琼脂平板上培养，数目可以控制。
2）噬菌体在细菌内增殖可以导致液体细菌培养物变清亮或固体平板出现噬菌体斑。
3）噬菌体和细菌的增殖速度快，周期短，易于反复实验。
病毒的复制周期：
?吸附 absorption
?侵入 penetration
?脱壳 uncoating
?病毒大分子的合成 biosynthesis
?病毒的装配与释放 assembly and release
病毒吸附三阶段：
?接触→结合→特异性吸附
①随机碰撞: 低温被用于同步感染。
②可逆吸附，即一定的PH值条件下，病毒体与细胞通过静电引力而结合，与阳离子浓度有关，是非特异、可逆的结合。
③不可逆吸附，是病毒体表面位点（蛋白质结构）与宿主细胞膜上相应受体结
合，形成结构互补。吸附是特异的，是不可逆的，是决定病毒感染的真正开始。穿入 (penetration): 病毒不可逆地吸附于细胞受体后，病毒以核酸、核衣壳或者病毒粒子的方式进入细胞。
吞饮—无包膜病毒
直接穿入—无包膜病毒
融合—有包膜病毒
脱壳 ( uncoating )：入侵后的病毒，其包膜和衣壳被去除，而核酸得以释放出来。
一步法生长曲线：
实验方法：
先把敏感细菌悬浮液与适量的噬菌体混合，经数分钟吸附后，混合液中加入一定量的该噬菌体的抗血清。然后再用细菌培养液进行高倍稀释。培养后定时取样，将含噬菌体的样品与敏感细菌混合，在平板上培养，计算噬菌斑数。
蚀斑试验：病毒感染单层细胞后，产生的局限性病灶，称蚀斑，蚀斑是由一个感染性病毒体复制形成的，称蚀斑形成单位，病毒悬液中的感染性病毒量以每毫升的蚀斑形成单PFU（plaque forming units ）来表示。
病毒复制区域：DNA病毒核内（除痘病毒）
RNA病毒胞质（除流感病毒及部分副粘病毒）
Double strand gapped DNA genome
HBV基因组虽为双链环形DNA，但其复制过程有RNA逆转录病毒的特性，需要逆转录酶活性产生RNA/DNA中间体，再继续进行复制。其过程为：①在由病毒和/或细胞来源的DNA-p作用下，正链首先延伸形成共价闭合环状DNA （Covalently Closed Circular DNA）。②以此为模板，通过宿主肝细胞酶的作用转录成复制中间体。③再以此为模板，通过逆转录酶的作用，形成第一代和第二代DNA。此双链DNA部分环化，即完成HBV-DNA的复制。
1．双链DNA病毒 dsDNA病毒复制过程可分为早期和晚期两个阶段（图4-3）。早期阶段是病毒利用宿主细胞核内的依赖DNA的RNA多聚酶，转录早期mRNA，再于胞浆内的核糖体翻译出早期蛋白。早期蛋白主要是非结构蛋白，包括DNA 多聚酶、脱氧胸腺嘧啶激酶及调控基因和抑制细胞代谢的多种酶类，用于子代DNA的复制。晚期阶段包括子代DNA复制和晚期蛋白的合成。DNA复制为半保留复制形式，即在解链酶作用下亲代DNA的双链解开为正、负两个单链；再分别以这两条单链为模板，利用早期合成的DNA多聚酶，复制出子代DNA。然后以子代DNA分子为模板，转录晚期mRNA，继而在胞浆核糖体内转译出病毒结构蛋白，主要为衣壳蛋白。
2．单链DNA病毒 ssDNA病毒种类很少，微小DNA病毒属此类。该类病毒生物合成时，首先以亲代DNA作模板，合成互补链，并与亲代DNA链形成dsDNA，作为复制中间型（replicative intermediate，RI）。然后解链，以半保留形式进行复制，并以新合成互补链为模板复制出子代DNA，转录mRNA 并翻译合成病毒蛋白质。
3．单正链RNA病毒人和动物的RNA病毒多为单链RNA病毒，除正粘病毒外，绝大多数的生物合成在宿主细胞浆内。+ssRNA病毒如小RNA病毒、黄病毒和某些出血热病毒等。+ssRNA本身具有mRNA功能，其RNA可直接附着于宿主细胞的核糖体上翻译早期蛋白，首先全基因组翻译出大分子多聚蛋白，在细胞或病毒编码的蛋白酶作用下切割成为功能蛋白及结构蛋白，如RNA聚合酶。但风疹病