反转录病毒
第十一章 反转录病毒
1983~1984年法国、美国分离到病毒。曾命名为 淋巴腺病综合征相关病毒（LAS-associated virus, LAV)、人嗜T淋巴细胞病毒III型（human T-cell lymphotropic virus type III, HTLV-III) 和艾滋病相 关病毒（AIDS-related virus, ARV）。 后统一命名 为人免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus, HIV），也称艾滋病病毒。
Po1基因
Po1基因编码逆转录酶的两个亚基p51
和p66具有相同的N端，pol和gag基因为融 合基因，共同转录并表达一前体聚蛋白 Pr150gag-pol ，然后加工成p51和p66、以及 病毒的蛋白酶和整合酶。
env基因
env基因的产物长861个氨基酸，经糖基化成
160k的糖蛋白gp160，gp160被切割成gp120和gp41；
三、反转录病毒的基因组 基 因 组 为 单 股 、 正 链 、 线 性 RNA （ssRNA)的二聚体，RNA约占病毒干重的 2%。病毒粒子中的RNA不具备感染性，2分 子的RNA在各自的5’端通过氢键相连。 （二倍体基因组）
四、病毒的蛋白质
反转录病毒粒子中蛋白质约占病毒干重
的60%。
1、核心蛋白（Gag)
2、HIV的基因结构及产物
HIV含逆转录病毒的3个复制基因
gag基因
编码病毒的结构蛋白，主要有4种： 基质蛋白P18 ，来源于gag前体聚蛋白的N端； 壳体蛋白p24 ，来源于gag最近的C端，是构成病 毒核心的主要结构蛋白，在患者体内针对HIV的 抗体中大部分是抗p24的； 核心蛋白 p7 ，有较强的碱性，与单链RNA和 DNA有强烈的结合能力； 功能未明的蛋白p6 。
反转录病毒
逆转录病毒
(Retroviridae)
逆转录病毒
含有逆转录酶（reverse transcriptase）的
RNA病毒。
*对人致病的反转录病毒主要有： 1.人类嗜T细胞病毒（HTLV），为成人 T淋巴细胞白血病的病原体。 2.人类免疫缺陷病毒（HIV），是人类 艾滋病的病原体。
共同特性
①球形，直径约为100 nm；有包膜，表面有刺突。 ②基因组有两条相同的 +ss RNA ，具有gag、pol 和env 3个结构基因和多个调节基因 ③病毒体含反转录酶和整合酶。 ④复制有独特的反转录过程，病毒DNA整合到 细胞DNA中，构成前病毒 。
根据基因组及血清学反应可将其分为人类T淋巴细胞白
血病病毒1型（HTLV-1）和2型（HTLV-2）；
HTLV-1的特点
几乎全部ATL病人都可检出HTLV抗体；
在ATL患者的白血病细胞内有HTLV前病毒DNA的整合；
ATL高发区与该地区内HTLV-1高度流行一致；
在体外培养中，HTLV-1可使CD4细胞永生化；
AIDS——全球重要的公共卫生问题
根据联合国艾滋病规划署和世界卫生组织共同发
布的《2009 年世界艾滋病报告》，截止 2009 年底全球
大约已有 6000 万人感染了艾滋病病毒， 2500 万人死于 艾滋病相关疾病。在中国，存活的艾滋病感染者和病
人近74万例。
我国处于艾滋病快速增长期，艾滋病群体已由高
反转录酶，整合酶和蛋白酶、
核衣壳蛋白p7及 两条相同的正链RNA构成。
基因组：单正链RNA，有3个结构基因以及 6个调节基因；两端有LTR。
HIV基因及其编码蛋白
* gp120
第三十三章 反转录病毒
（4）典型AIDS（即免疫缺损期） 有丝分裂 慢性感染→ 微生物抗原 激发因素→增 同种基因细胞Ag 殖性感染→艾滋病相关综合症→各种机会感染 →艾滋病（AIDS，获得性免疫缺陷综合症）
上 腭
下 腭
艾滋病病人与卡波氏肉瘤
特点： （1）潜伏或慢性感染持续存在，通常都有前驱症状， 潜伏期3-5年，5-10年，发病后1-3年死亡。 （2）合并各种机会感染与恶性肿瘤 ①肺部感染 细菌、病毒、原虫、 ②肠炎 致死性 真菌引起 ③神经系统疾病 感染 ④Kaposi肉瘤和恶性淋巴瘤
其他病毒
第一节 狂犬病病毒(rabies virus) 是狂犬病的病原体，在野生 动物及家畜中传播，人被病兽 或带毒动物咬伤而感染。
世界范围内狂犬病的发病概况（2003）
世界范围内未发现狂犬病的地区（2003）
一、狂犬病病毒的生物学性状
the Biological Characteristics of the Rabies Virus
6．抵抗力：弱， 56℃ １0min可被灭活，室温 (20-24℃)存活7天，冻 干血制品，须加热68 ℃ 72小时才能灭活病毒。 对多种消毒剂敏感，如 50%乙醇﹑0.3%双氧水， 10%次氯酸钠﹑10% 漂白粉﹑35%异丙醇﹑ 5%来苏儿等。
二第一节 人类免疫缺陷病毒
（human immunodeficiency virus,HIV）
1983年，法国人(Montagnier 等)首次
分离出淋巴腺病相关病毒（LAV）; 1984年，美国人(Gallo等)分离出人类 嗜T淋巴细胞病毒Ⅲ型（HTLV-Ⅲ）; 同时Levy及同事也报道了他们对 命名为ARV的逆转录病毒的鉴定; 1986年，国际病毒分类委员会 统一为HIV，为获得性免疫缺陷综合征 （AIDS,艾滋病)的病原体。
反转录病毒
反转录病毒 LTR反转录病毒 反转录病毒(Retrovirus)反转录病毒是病毒的⼀种，反转录病毒的DNA插⼊宿主细胞染⾊体时，在5’LTR的U3左端和3’端LTR的U5右端各丢失2 反转录病毒bp，⽽在宿主染⾊体插⼊位点上⽣成4～6 bp的重复序列。
反转录病毒的DNA基因组整合在宿主染⾊体上的位点是随机的。
每个受感染的细胞⼀般有1～10份前病毒拷贝。
反转录病毒DNA的整合是复制病毒RNA的必经阶段。
只有当受感染细胞处于细胞分裂期间，反转录病毒DNA基因组才能接触到宿主细胞的遗传物质。
因此，反转录病毒只能在分裂中的细胞内复制。
LTR对病毒DNA整合进宿主细胞基因组和控制病毒RNA合成均有重要作⽤。
同时，它具有真核⽣物基因表达时所需的基本功能，例如，启动作⽤、起始作⽤和转录物的多聚腺嘌呤加尾作⽤等。
LTR的DNA序列已经测定，不同种的病毒的LTR长度不同，变动范围在250～1 400 bp之间，LTR的长度变化主要取决于U3的长度，它的变动范围在170—1 260bp之间。
在LTR的两端各有⼀个反向重复序列。
所有LTR的两端都是以TG...CA和AC…GT为标志。
在未整合进宿主细胞基因组中的LTR 的两端还各有两个碱基对，即AATG…CATT和TTAC…GTAA，这两个碱基对在LTR整合进宿主细胞基因组时会丢失。
LTR在U3区内有同"TATAA"框⼗分相似的序列。
TATTA框是真核⽣物中使⽤RNA多聚酶Ⅱ的转录单位所特有的序列。
真核类基因转录时⼤部分⽤RNA多聚酶Ⅱ，TATAA框就是这类酶的接触位点。
所以LTR很可能利⽤宿主细胞的RNA多聚酶Ⅱ来启动基因的转录。
LTR的R—U5分界线上游20bp处还有AAG TAAA序列，这是真核⽣物都有的腺嘌呤核苷酸聚合作⽤的信号。
在U5区内，距离R区10~25 bp处有TTGT或类似序列，这是病毒RNA合成的终⽌信号，这对终⽌病毒RNA的合成可能起重要作⽤。
反转录病毒
病毒复制
吸附：HIV gp120—细胞表面CD4分子,然后与辅助受体结 合 辅助受体分两种： CXCR4是HIV 的亲T细胞病毒株的辅助受 体，CCR5是HIV 的亲巨嗜细胞病毒株的辅助受体； 穿入：膜融合 脱壳： 生物合成：+ssRNA — dsDNA （前病毒 DNA ） —整合于 宿主细胞DNA—病毒基因被活化—转录mRNA—产生子病毒 RNA---cDNA--- RNA:DNA ---dsDNA 装配释放：出芽释放
抵抗力
对理化因素抵抗力较弱。 56 ℃ 10分钟灭活
二、致病性与免疫性
传染源和传播途径
传染源： HIV感染者、爱滋病人 传播途径：性接触 血液 垂直传播
致病机理
gp120—吸附CD4+细胞（Th、单核-巨嗜细 胞、树突状细胞等） — CD4+T细胞破坏— CD4+T细胞明显减少—严重免疫系统损伤—机 会感染、肿瘤的发生 CD4+T细胞损伤机制：
人类嗜T细胞病毒（HTLV）
+ssRNA（二聚体）。 主要通过输血、注射、性接触、垂直传播方式传播。 感染CD4 T细胞。 常为无症状感染，少数感染者可发生急、慢性成人 T细胞白血病。
浅部感染真菌——皮肤癣菌
多细胞真菌，分三个菌属 致病性真菌（外源性感染） 有嗜角质蛋白的特性，引起皮肤、毛发、 指（趾）甲的癣病 微检：10%KOH消化后镜检：菌丝、孢 子
基因组
全长9.7kb： 1. LTR（long terminal repeat，长末端重复 序列） 2. 3个结构基因：①gag：编码一p55的蛋 白前体，经蛋白酶裂解形成p7、p17、p24； ② pol：编码RT、PR、IN； ③ env：编码 gp120、gp41 3. 6个调控基因：tat、rev、nef、vpr、vpu、 vpx等
反转录病毒ppt课件
致 病 性与免疫性
HIV感染可分为3个时期：
急性感染期：常在感染后2~4周开始；
临床潜伏期：可持续10年左右，病人一般无症状，亦可发生AIDS相关综 合征； 免疫缺损期：即AIDS期，在病人血浆中能稳定检出较高水平HIV。
致 病 性与免疫性
HIV损伤CD4+细胞机制
病毒出芽释放导致细胞膜通透性增加。 HIV感染时未整合的DNA积累，对细胞 合成有干扰性。 形成多核巨细胞而溶解死亡。 HIV感染细胞膜表达病毒抗原（病理免 疫损伤）。 病毒诱导自身免疫使T细胞损伤或功能障 碍。
人类免疫缺陷病毒(HIV)
1、球形,100-120nm 2、核心：两条相同的RNA，核衣壳蛋白质（P7、P9）及三种酶，反转录酶、核糖核 酸酶、整合酶 3、病毒衣壳：P17/18，P24/25
4、外膜： 长约10Kb，3个结构基因，6个调节基因 基因结构:含gag、Pol、env3个结构基因，及至少6个调控基因（Tat\ Rev、Nef、 Vif、VPU、Vpr）并在基因组的5′端和3′端各含长末端序列（图30-2）。 2、HIV主要型别为HIV-1和HIV-2，爱滋病大多由HIV-1引起。 3、抵抗力:HIV对热敏感。56℃30min灭活，对消毒剂和去污剂亦敏感
Th-1应答主要在无症状感染者中存在，而Th-2主要产生在慢性爱滋病阶段。 CD4细胞大量减少 CD8细胞具有两方面作用
抗HIV的细胞毒活性反应，在无症状感染期表现较高水平， 发病后随CD4减少其活性迅速下降或凋亡； CD8抗病毒活性还与其分泌3个ß趋化因子：RANTES、 MIP-1a、MIP-1ß有关，竞争抑制病毒感染。 另外，分泌CAF可阻断病毒转录（非细胞毒活性）。
2、主要抗原：
初二生物反转录病毒的发现过程
初二生物反转录病毒的发现过程在生物学领域中，研究人员一直在探索不同类型的病毒，以理解它们的特性和对人类健康的影响。
而其中一个病毒类型引起了科学家们的特别兴趣，即反转录病毒。
本文将介绍反转录病毒的发现过程，以及科学家们对其作用的初步认识。
反转录病毒，顾名思义，其反常的遗传信息流动路径引起了科学家们的好奇心。
与其他病毒不同，反转录病毒具备将其RNA基因组逆转录成DNA的能力。
这种DNA形式的病毒基因组可以被插入宿主细胞的基因组中，并在细胞复制过程中得以延续和传递。
从根本上说，反转录病毒将基因转录的传统流程完全颠倒过来，引发了科学界的极大兴趣。
首次发现反转录病毒的过程可以追溯到20世纪50年代末。
当时，美国的分子生物学家Howard Temin和David Baltimore在研究RNA病毒时注意到了一种与传统病毒不同的现象。
他们发现，一种叫做突变性Rous肉瘤病毒（Rous Sarcoma Virus）的病毒在感染宿主细胞后，细胞中出现了一种新的酶活性。
经过进一步的研究和实验，Temin和Baltimore得出了一个巨大的突破性发现：这种酶被称为“反转录酶”（Reverse Transcriptase），能够将RNA转录成DNA。
这一发现打开了研究反转录病毒及其遗传机制的大门。
Temin和Baltimore的工作使科学家们能够更好地理解反转录病毒是如何感染宿主细胞、复制其基因组并持续传递的。
他们的成果也奠定了后来对反转录病毒的研究方法和技术。
随着对反转录病毒的研究不断深入，人们逐渐认识到它们在多种疾病中的重要作用。
其中，艾滋病病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）是较为著名的一种反转录病毒。
HIV的发现和研究进一步加深了人们对反转录病毒的了解。
科学家们通过深入研究HIV，揭示了其对人类免疫系统造成严重破坏的机制，并且努力寻找有效的治疗方法。
随着技术的进步，科学家们对于反转录病毒的认识和研究也越发深入。
反转录病毒
反转录病毒（Retroviridae）1.核酸复制过程：＋RNA→－DNA →±DNA →＋RNA （含RT酶）2. 分类：①正反转录病毒亚科：慢病毒属：HIV ；②泡沫病毒亚科：泡沫病毒属；③RNA 肿瘤病毒亚科：人嗜淋巴细胞病毒属：HTLV-I、II、V型；3. 艾滋病概述：①获得性免疫缺陷综合征，简称艾滋病（AIDS）。
②病原体为“人类免疫缺陷病毒”（HIV）。
③HIV主要侵袭辅助Ｔ淋巴细胞，破坏免疫系统，最终使患者免疫功能衰竭而死亡。
④传染性强，死亡率高，号称“超级癌症”。
4. HIV的发现：1986 国际病毒分类委员会(ICTV)5. HIV的分型及其亚型：现有两型HIV：HIV-1和HIV-2，同源性60%（1）种类：HIV-1、HIV-2（2）特点：有相对优势亚型、同一亚型差异很大、亚型内的变异水平估算存在时间、不同亚型传播途径和致病性不一、不同亚型对抗-HIV药物引起耐药不同、亚型重组；6. HIV生物学特性：①反转录病毒科，慢病毒属，人类免疫缺陷病毒组；②根据病毒的生物学特性对HIV-1进行分群；7. HIV生物学特性—结构：①病毒呈球形，直径100—120nm，电镜下可见一致密的圆锥状核心②核心：A. 2个逆转录酶- 将RNA转录成DNAB. 蛋白酶(p11) - 将大片断蛋白切小C. 整和酶(p32) - 将HIV原病毒DNA插入宿主细胞DNA中D. 核心膜蛋白(p24, p17)③包膜：A. 脂质膜- “借用”宿主细胞的细胞膜；B. gp120 - 病毒的膜蛋白，与被感染细胞CD4相结合部份；C. gp41 -病毒的膜蛋白，跨脂质膜的部分；8.HIV模型图：9. HIV生物学特性—基因结构：①由两条单链RNA组成，每个基因组约为9.7k，编码9个基因②RNA中含有3个结构基因gag、env 和pol，6种调控基因tat, vif, vpr, vpu/vpx, nef, rev③gag基因编码病毒的核心蛋白④pol基因编码病毒复制所需要的酶类（逆转录酶、整合酶和蛋白酶）⑤env基因所编码病毒包膜蛋白，是HIV免疫学诊断的主要检测抗原⑥调控基因编码辅助蛋白，调节病毒蛋白合成和复制10. HIV的抵抗力：①对外界抵抗力较弱；对热、干燥敏感：60℃60min，80℃30min，121℃15min，134℃3min；②不耐酸（PH6），稍耐碱（PH9）；③对化学品敏感：0.5％次氯酸钠、70%酒精、10%漂白粉、2%戊二醛、4%福尔马林等；④对紫外线不敏感；⑤注射器具、医疗用具通过高温消毒、煮沸或蒸汽消毒完全可以达到消毒目的；11. HIV传播途径：A. 性途径：同性恋、异性恋、双性恋、共用性模拟器；B. 血液途径：输血或血液制品、受精液或卵子、与他人共用针具静(肌)注毒品、意外损伤后接触HIV感染性材料；C. 母婴垂直传播：妊娠、生产、母乳喂养；12. HIV的复制周期：吸附和穿入、脱衣壳和逆转录、环化、整合、转录、翻译与装配、病毒体成熟出芽。
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反转录病毒
逆转录病毒（Retrovirus），又称反转录病毒，是RNA病毒的一种，它们的遗传信息不是存录在脱氧核糖核酸（DNA），而是存录在核糖核酸（RNA）上，此类病毒多具有逆转录酶。
反转录病毒的DNA 基因组整合在宿主染色体上的位点是随机的。
每个受感染的细胞一般有1～10份前病毒拷贝。
反转录病毒DNA的整合是复制病毒RNA的必经阶段。
反转录病毒的DNA插入宿主细胞染色体时，在5’LTR的U3左端和3’端LTR的U5右端各丢失2 bp，而在宿主染色体插入位点上生成4～6 bp的重复序列。
只有当受感染细胞处于细胞分裂期间，反转录病毒DNA基因组才能接触到宿主细胞的遗传物质。
因此，反转录病毒只能在分裂中的细胞内复制。
中文名称反转录病毒
外文名称Retrovirus
定义一大组含有逆转录酶的RNA病毒
形态球形
基因组两个相同+ssRNA；
编码基因gag、pol、env
释放方式芽生方式释放
基本特征
反转录病毒的最基本特征是在生命过程活动中，有一个从RNA到DNA的逆转录过程，即病毒在逆转录酶的作用下，以病毒RNA为模板，合成互补的负链DNA后，形成RNA-DNA中间体。
中间体的RNA被RNA酶水解，进而在DNA聚合酶的作用下，由DNA复制成双链DNA。
特点
1）病毒为球形，衣壳20面体立体对称，有包膜；
2）基因组为两个相同+ssRNA；
3）含有逆转录酶和整合酶；
4）复制通过DNA中间体，并与宿主细胞的染色体整合；
5）具有gag、pol、env编码基因；
6）成熟病毒以芽生方式释放。
[1]
LTR的分析
LTR对病毒DNA整合进宿主细胞基因组和控制病毒RNA合成均有重要作用。
同时，它具有真核生物基因表达时所需的基本功能，例如，启动作用、起始作用和转录物的多聚腺嘌呤加尾作用等。
LTR的DNA序列已经测定，不同种的病毒的LTR长度不同，变动范围在250～1,400 bp之间，LTR的长度变化主要取决于U3的长度，它的变动范围在170—1,260bp之间。
在LTR的两端各有一个反向重复序列。
所有LTR的两端都是以TG...CA和AC…GT为标志。
在未整合进宿主细胞基因组中的LTR的两端还各有两个碱基对，即AATG…CATT和TTAC…GTAA，这两个碱基对在LTR整合进宿主细胞基因组时会丢失。
LTR在U3区内有同'TATAA'框十分相似的序列。
TATAA框是真核生物中使用RNA多聚酶Ⅱ的转录单位所特有的序列。
真核类基因转录时大部分用RNA多聚酶Ⅱ，TATAA框就是这类酶的接触位点。
所以LTR很可能利用宿主细胞的RNA多聚酶Ⅱ来启动基因的转录。
LTR的R—U5分界线上游20bp 处还有AAG TAAA序列，这是真核生物都有的腺嘌呤核苷酸聚合作用
的信号。
在U5区内，距离R区10~25 bp处有TTGT或类似序列，这是病毒RNA合成的终止信号，这对终止病毒RNA的合成可能起重要作用。
在U3—R分界线处还常有一个反向重复序列，这对终止病毒RNA的合成可能也有重要作用。
除此之外，左边LTR的U3区启动子负责启动前病毒的转录，右边LTR的U3区启动子有时能启动位于前病毒插入位点下游的宿主DNA序列的转录，不过这种情况很少发生。
LTR中还有增强子序列，可以增强病毒RNA的转录能力，或对前病毒DNA两侧的宿主DNA的转录活性起调控作用。
LTR序列比较分析的结果表明，同种病毒株的LTR核苷酸序列相同或相似，不同种病毒的LTR序列可以各不相同。
但各种病毒株的LTR 都有同源的核苷酸序列。
主要如上面提到的那些序列，这对完成病毒的生命周期是不可缺少的。
当病毒DNA整合在生殖细胞的基因组中时，就成为宿主的“内源前病毒”而传给子代。
一般情况下，内源前病毒是不表达的，除非有其他因子的作用才会被激活而表达，如感染了另一种病毒等。
参考资料
•[1]反转录病毒
•[2]百度知道。