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教學(xué)模塊四病毒教學(xué)模塊四病毒1(優(yōu)選)教學(xué)模塊四病毒(優(yōu)選)教學(xué)模塊四病毒2知識(shí)技能要求:
掌握病毒的概念、特點(diǎn)、病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)、增殖過(guò)程和溶源性。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。了解植物病毒和動(dòng)物病毒的主要類(lèi)型,病毒的抗原性及致病性。知識(shí)技能要求:掌握病毒的概念、特點(diǎn)、病3什么是病毒(Virus)?
病毒是超顯微的、無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的、只含一種核酸(DNA或RNA)、對(duì)抗生素不敏感,專(zhuān)性細(xì)胞寄生的非細(xì)胞微生物。
病毒在活細(xì)胞外以病毒粒子的形式存在,不能進(jìn)行代謝和繁殖,不具有生命特征,但一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞就具有生命特征。什么是病毒(Virus)?病毒是超顯微的、4病毒的基本特征1)個(gè)體微?。航^大多數(shù)病毒在150nm以下,可通過(guò)除菌濾器,必須在電鏡下才能看到。2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:只含有一種類(lèi)型的核酸,無(wú)完整細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒(méi)有或只有少數(shù)的酶。電子顯微鏡病毒的基本特征1)個(gè)體微?。航^大多數(shù)病毒在150nm以下,可53)專(zhuān)性寄生:嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,不能在非生命的人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。4)具有受體連結(jié)蛋白:與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié),進(jìn)而感染細(xì)胞。5)抵抗力特殊:多數(shù)病毒耐冷不耐熱(除乙肝病毒外);能耐受甘油,常用50%甘油生理鹽水保存病毒材料;對(duì)抗菌素、制霉菌素及磺胺等藥物不敏感;干擾素能干擾病毒的增殖。3)專(zhuān)性寄生:嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,不能在非生命的人工培養(yǎng)6至今發(fā)現(xiàn)的病毒種類(lèi):1000多種。研究病毒的技術(shù):電子顯微鏡技術(shù)
X射線衍射技術(shù)超速離心機(jī)等多功能X射線衍射儀超速離心機(jī)至今發(fā)現(xiàn)的病毒種類(lèi):1000多種。多功能X射線衍射儀超速離心7成熟的噬菌體粒子大多借宿主細(xì)胞的裂解而得到釋放。頭部90x60nm尾部100x20nm烈性噬菌體(Virulentphage)往往先進(jìn)入的噬菌體可排斥或抑制后進(jìn)入者。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.非常微小,以nm表示。以噬菌體的增殖周期為例馬鈴薯Y病毒(PotatovirusY)75012nm凡侵入寄主細(xì)胞后進(jìn)行復(fù)制繁殖并導(dǎo)致細(xì)胞裂解的噬菌體即為烈性噬菌體。●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。烈性噬菌體(Virulentphage)●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。大腸桿菌噬菌體M13(ColiphageM13)人類(lèi)禽流感病是指禽類(lèi)動(dòng)物中流行的高致病性禽流感病毒感染人體引起的以流感樣癥狀、結(jié)膜炎或肺炎為主要表現(xiàn)的疾病,是一種人畜共患病。病毒感染實(shí)例:“雜色郁金香”
造成郁金香雜色綜合癥的主要病原是TBV,其次也有少量的植株被TBBV、TTBV及CMV所感染。TBV及TTBV病毒主要在花瓣和葉片中增殖與積累,并通過(guò)種球傳給后代。
原認(rèn)為用以美化和觀賞的名貴品種已從花圃中剔除。成熟的噬菌體粒子大多借宿主細(xì)胞的裂解而得到釋放。病毒感染實(shí)例8
病毒已成為微生物學(xué)、病毒學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)的研究對(duì)象。教學(xué)模塊四病毒課件9病毒的大小非常微小,以nm表示。較大的痘病毒直徑約為300nm,較小的口蹄疫病毒顆粒直徑為10~22nm。動(dòng)物病毒大蚊虹色病毒(Tipulairidescentvirus)30nm
腺病毒(Adenovirus)70~90nm
骨髓灰質(zhì)炎病毒(Poliovirus)27~30nm病毒的大小非常微小,以nm表示。較大的痘病毒直徑約為300n10植物病毒馬鈴薯Y病毒(PotatovirusY)75012nm南瓜花葉病毒(Squashmosaicvirus)22nm噬菌體大腸桿菌噬菌體fd(Coliphagefd)700x5nm大腸桿菌噬菌體T2,T4,T6(ColiphageT2,T4,T6)頭部90x60nm尾部100x20nm大腸桿菌噬菌體M13(ColiphageM13)長(zhǎng)600~800nm植物病毒11病毒的形態(tài)
病毒一般呈球形或桿形,也有呈卵圓形、磚形、絲狀和蝌蚪狀。無(wú)囊膜的病毒一般呈球形。
病毒的形態(tài)病毒一般呈球形或12動(dòng)物病毒多呈球形、卵圓形或磚形。如腺病毒為球狀,痘病毒為磚形。植物病毒多呈桿形或絲狀,少數(shù)為球狀。如煙草花葉病毒為絲狀,苜蓿花葉病毒為桿狀,花椰菜花葉病毒為球狀。細(xì)菌病毒即噬菌體多為蝌蚪狀,也有為球狀和絲狀,如大腸桿菌偶數(shù)T噬菌體系列為蝌蚪狀,大腸桿菌噬菌體fd為絲狀,фX174為球形。動(dòng)物病毒多呈球形、卵圓形或磚形。如腺病毒為球狀,痘病毒為磚形13幾種病毒的形態(tài)幾種病毒的形態(tài)14煙草花葉病毒(TMV)煙草花葉病毒(TMV)15脊髓灰質(zhì)炎病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒16脊髓灰質(zhì)炎(小兒麻痹癥)
是由脊髓灰質(zhì)炎病毒引起的小兒急性傳染病,多發(fā)生在<5歲小兒,尤其是嬰幼兒。病毒侵犯脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,造成弛緩性肌肉麻痹,病情輕重不一,輕者無(wú)癱瘓出現(xiàn),嚴(yán)重者累及生命中樞而死亡;大部分病例可治愈,僅小部分留下癱瘓后遺癥。自從口服的脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗投入使用后,發(fā)病率明顯降低。脊髓灰質(zhì)炎(小兒麻痹癥)是由脊髓灰質(zhì)炎17電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態(tài):大球形顆粒,小球形顆粒和管形顆粒。電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態(tài):大球形顆粒,小18細(xì)胞內(nèi)的腮腺炎病毒(綠寶石色)細(xì)胞內(nèi)的腮腺炎病毒(綠寶石色)19大病毒含有1904個(gè)堿基對(duì),小的僅含5個(gè)基因。囊膜為雙脂層膜,與之相連的是病毒特異性蛋白。凡侵入細(xì)胞后與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,并隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,在一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,稱(chēng)為溫和性噬菌體。4)具有受體連結(jié)蛋白:與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié),進(jìn)而感染細(xì)胞。大腸桿菌T系噬菌體模型是指一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完整的病毒顆粒,無(wú)蛋白質(zhì)殼體的病毒核酸仍具有感染性,且感染范圍更廣,但感染力較弱。溶源細(xì)胞可受各種理化因子如射線、化學(xué)誘變劑的影響而誘發(fā)裂解,釋放出噬菌體粒子。殼粒是指在電子顯微鏡下可以認(rèn)辯的組成殼體的亞單位,由一個(gè)或多個(gè)多肽分子組成。因此溶源細(xì)菌對(duì)同型噬菌體呈現(xiàn)一種特異的免疫現(xiàn)象。另外有一些基因調(diào)節(jié)、控制阻遏體的合成,以維持穩(wěn)定的溶源狀態(tài)。據(jù)測(cè)定,一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞表面可被250~360個(gè)噬菌體吸附達(dá)到飽和量。如含有λ原噬菌體的溶源性細(xì)胞對(duì)于λ噬菌體的毒性突變株有免疫性,即毒性突變株對(duì)非溶源性宿主細(xì)胞有毒性,而對(duì)溶源性宿主細(xì)胞(含λ噬菌體DNA)卻無(wú)毒性。了解植物病毒和動(dòng)物病毒的主要類(lèi)型,病毒的抗原性及致病性?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。圖1.電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.流感病毒模型圖甲、乙型流感病毒的形態(tài)為多形性或球形,直徑約80~120nm,但剛分離到的病毒多為絲狀體。大病毒含有1904個(gè)堿基對(duì),小的僅含5個(gè)基因。圖1.電鏡20電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.干擾素能干擾病毒的增殖。侵入(Penetration)溫和噬菌體的遺傳學(xué)特性溶源細(xì)胞的自發(fā)性裂解:當(dāng)阻遏體水平降低到不足以維持溶源狀態(tài),原噬菌體可離開(kāi)宿主細(xì)胞的染色體而進(jìn)入增殖周期,并引起宿主細(xì)胞裂解的現(xiàn)象。溫和性噬菌體(Temperatephage)股數(shù):單股(ss)或雙股(ds)溶源性細(xì)菌細(xì)胞有時(shí)可在無(wú)理化因子影響條件下既不發(fā)生自發(fā)裂解,也不發(fā)生誘發(fā)裂解而消失其含有的原噬菌體,成為非溶源性細(xì)胞,稱(chēng)為溶源細(xì)胞的復(fù)愈或非溶源化?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。烈性噬菌體(Virulentphage)由于人類(lèi)缺乏對(duì)禽流感病毒的免疫力,因此病死率較高,并有可能給人類(lèi)造成較嚴(yán)重的傷害?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。3)專(zhuān)性寄生:嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,不能在非生命的人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。(優(yōu)選)教學(xué)模塊四病毒這些早期蛋白質(zhì)是病毒復(fù)制所需的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白。噬菌體(電鏡照片)大腸桿菌T系噬菌體模型
電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.噬菌體(電鏡照片)大腸桿菌T21病毒粒子的結(jié)構(gòu)病毒粒子(Virion)是指一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完整的病毒顆粒,它是成熟的具有侵染力的病毒個(gè)體。
病毒的結(jié)構(gòu)組成:核酸(nuclearacid)
蛋白質(zhì)殼體(proteincoast)
囊膜(envelope)病毒粒子的結(jié)構(gòu)病毒粒子(Virion)22病毒結(jié)構(gòu)示意圖病毒結(jié)構(gòu)示意圖23病毒模式圖病毒模式圖24艾滋病病毒衣殼糖蛋白艾滋病病毒衣殼糖蛋白25乙肝病毒(HBV)結(jié)構(gòu)示意圖。乙肝病毒(HBV)結(jié)構(gòu)示意圖。26教學(xué)模塊四病毒課件27
人類(lèi)禽流感病是指禽類(lèi)動(dòng)物中流行的高致病性禽流感病毒感染人體引起的以流感樣癥狀、結(jié)膜炎或肺炎為主要表現(xiàn)的疾病,是一種人畜共患病。由于人類(lèi)缺乏對(duì)禽流感病毒的免疫力,因此病死率較高,并有可能給人類(lèi)造成較嚴(yán)重的傷害。
28病毒的核酸
位于病毒粒子中心,構(gòu)成了其核心或基因(Genome)。一種病毒只有一種類(lèi)型的核酸,或RNA或DNA。可能單股,也可能雙股。大病毒含有1904個(gè)堿基對(duì),小的僅含5個(gè)基因。
病毒核酸儲(chǔ)存有病毒的遺傳信息,控制著病毒的遺傳變異、增殖和對(duì)宿主的感染性。無(wú)蛋白質(zhì)殼體的病毒核酸仍具有感染性,且感染范圍更廣,但感染力較弱。病毒的核酸位于病毒粒子中心,構(gòu)成了其29病毒的蛋白質(zhì)殼體
是指圍繞病毒核酸并與之緊密相連的蛋白質(zhì)外殼,由許多殼粒(Capsomere)組成。殼粒是指在電子顯微鏡下可以認(rèn)辯的組成殼體的亞單位,由一個(gè)或多個(gè)多肽分子組成。功能主要保護(hù)病毒核酸,決定病毒感染的特異性,具有抗原性,可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體。病毒的蛋白質(zhì)殼體是指圍繞病毒核酸并與之緊密相30
組成殼體的殼?;旧嫌袃煞N對(duì)稱(chēng)排列:一種為二十面體,即殼粒沿著三根相互垂直的軸形形成對(duì)稱(chēng)體,殼體即為二十面體。另一種為螺旋狀體,殼粒和核酸呈螺旋對(duì)稱(chēng)形排列成直桿形,伸長(zhǎng)的纖維狀,彎曲桿狀。組成殼體的殼?;旧嫌袃煞N對(duì)稱(chēng)排列:一種為二十面體,即殼粒31病毒的囊膜
囊膜也稱(chēng)封套或包膜(Envelope)是指包被在病毒核殼體外的一層包膜,含有脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)。囊膜為雙脂層膜,與之相連的是病毒特異性蛋白。囊膜表面具有突起物,稱(chēng)為刺突(Spike),也稱(chēng)為包膜子粒(Peplomer)囊膜對(duì)脂溶劑敏感。有囊膜的病毒易于吸附于寄主細(xì)胞表面,破壞宿主細(xì)胞表面受體,易于侵入細(xì)胞。病毒的囊膜囊膜也稱(chēng)封套或包膜(Envelope)32病毒殼體的對(duì)稱(chēng)性病毒殼體的對(duì)稱(chēng)性33煙草花葉病毒結(jié)構(gòu)示意圖煙草花葉病毒結(jié)構(gòu)示意圖34腺病毒的二十面體結(jié)構(gòu)腺病毒的二十面體結(jié)構(gòu)35病毒結(jié)構(gòu)示意圖病毒結(jié)構(gòu)示意圖36病毒的分類(lèi)實(shí)用性分類(lèi)——寄主型分類(lèi)動(dòng)物性病毒植物性病毒細(xì)菌病毒病毒理化特性分類(lèi)科(viridae)亞科(virrinae)屬(virus)病毒的分類(lèi)實(shí)用性分類(lèi)——寄主型分類(lèi)37以病毒核酸分類(lèi)類(lèi)型:DNA或RNA
股數(shù):單股(ss)或雙股(ds)
病毒粒子有無(wú)囊膜以病毒核酸分類(lèi)38病毒分類(lèi)圖1病毒分類(lèi)圖139病毒分類(lèi)圖2病毒分類(lèi)圖240
不同噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)
噬菌體Bacteriophage
41大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體典型圖大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體典型圖42T4噬菌體的示意圖與電鏡照片T4噬菌體的示意圖與電鏡照片43噬菌體的分類(lèi)烈性噬菌體(Virulentphage)
凡侵入寄主細(xì)胞后進(jìn)行復(fù)制繁殖并導(dǎo)致細(xì)胞裂解的噬菌體即為烈性噬菌體。溫和性噬菌體(Temperatephage)凡侵入細(xì)胞后與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,并隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,在一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,稱(chēng)為溫和性噬菌體。噬菌體的分類(lèi)烈性噬菌體(Virulentphage)溫和44病毒的增殖是病毒基因組在寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制與表達(dá)的結(jié)果,這種繁殖方式與其他微生物不同,故稱(chēng)為增殖。各種病毒的增殖過(guò)程基本相似,一般可分為吸附、侵入、合成、裝配、釋放5個(gè)階段。病毒的增殖45以噬菌體的增殖周期為例吸附(Absorption)侵入(Penetration)復(fù)制(Replication)裝配(Assembly)裂解(Lysis)以噬菌體的增殖周期為例吸附(Absorption)46噬菌體的吸附(Absorption)吸附是噬菌體侵染宿主細(xì)胞的第一步吸附過(guò)程決定于:1)細(xì)胞表面受點(diǎn)的結(jié)構(gòu)
2)噬菌體的吸附器官吸附過(guò)程為噬菌體的吸附器官于敏感細(xì)菌細(xì)胞表面的敏感接受點(diǎn)相互特異性的互補(bǔ)不可逆接合。
噬菌體的吸附(Absorption)吸附是噬菌體侵47一種細(xì)菌細(xì)胞表面可被多種和多個(gè)噬菌體吸附感染。據(jù)測(cè)定,一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞表面可被250~360個(gè)噬菌體吸附達(dá)到飽和量。吸附受環(huán)境因子溫度、pH、陽(yáng)離子濃度等影響。一種細(xì)菌細(xì)胞表面可被多種和多個(gè)噬菌體吸附感染。據(jù)測(cè)定,一個(gè)細(xì)48噬菌體的侵染(Penetration)
侵染即注入核酸
噬菌體以其尾部固著于敏感細(xì)菌細(xì)胞表面后,將尾絲展開(kāi)固著于細(xì)胞,尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖,使細(xì)胞壁產(chǎn)生一個(gè)小孔,然后尾鞘收縮,將頭部的核酸通過(guò)中空的尾髓壓入細(xì)胞內(nèi),而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外。此過(guò)程可在幾十秒內(nèi)完成。
噬菌體的侵染(Penetration)侵染49通常一種細(xì)菌可受到幾種噬菌體的侵染,但細(xì)菌細(xì)胞一般只允許一種噬菌體進(jìn)入細(xì)胞。往往先進(jìn)入的噬菌體可排斥或抑制后進(jìn)入者。即使進(jìn)入了,也不能增殖而消亡。尾鞘并不是侵染的必備條件,無(wú)尾鞘者也可有效侵染,但有尾鞘者可提高侵染效率。通常一種細(xì)菌可受到幾種噬菌體的侵染,但細(xì)菌細(xì)胞一般只允許一種50噬菌體的吸附與侵染圖噬菌體的吸附與侵染圖51●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。非常微小,以nm表示。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。人類(lèi)禽流感病是指禽類(lèi)動(dòng)物中流行的高致病性禽流感病毒感染人體引起的以流感樣癥狀、結(jié)膜炎或肺炎為主要表現(xiàn)的疾病,是一種人畜共患病。囊膜表面具有突起物,稱(chēng)為刺突(Spike),也稱(chēng)為包膜子粒(Peplomer)凡侵入細(xì)胞后與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,并隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,在一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,稱(chēng)為溫和性噬菌體。大腸桿菌T系噬菌體模型熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。侵入(Penetration)乙肝病毒(HBV)結(jié)構(gòu)示意圖。煙草花葉病毒(TMV)組成殼體的殼?;旧嫌袃煞N對(duì)稱(chēng)排列:一種為二十面體,即殼粒沿著三根相互垂直的軸形形成對(duì)稱(chēng)體,殼體即為二十面體。T4噬菌體的示意圖與電鏡照片自發(fā)性裂解的頻率在10-2~10-5。細(xì)胞內(nèi)的腮腺炎病毒(綠寶石色)噬菌體的復(fù)制(Replication)
包括噬菌體DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。
DNA的復(fù)制:噬菌體進(jìn)入細(xì)胞后立即以噬菌體DNA為模板,利用細(xì)菌原有的RNA合成酶合成早期的mRNA,由早期mRNA翻譯成早期蛋白質(zhì)。這些早期蛋白質(zhì)是病毒復(fù)制所需的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白?!裨谶@些酶催化下,以親代DNA為模板,半保留復(fù)制出子代DNA?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌52在DNA開(kāi)始復(fù)制后轉(zhuǎn)錄的mRNA為晚期mRNA,再由晚期mRNA翻譯成晚期蛋白質(zhì)即噬菌體外殼的結(jié)構(gòu)蛋白,如頭部蛋白質(zhì)、尾部蛋白質(zhì)。
此時(shí)為潛伏期,在細(xì)胞內(nèi)還觀察不到噬菌體粒子。
潛伏期(Latentperiod)是指噬菌體棲于宿主細(xì)胞至宿主細(xì)胞裂解,釋放噬菌體的最短時(shí)間。在DNA開(kāi)始復(fù)制后轉(zhuǎn)錄的mRNA為晚期mRNA,再由晚期mR53噬菌體的裝配(Assembly)
裝配是將分別合成的噬菌體核酸、蛋白質(zhì)裝配成一個(gè)成熟的、有侵染力的噬菌體粒子的過(guò)程。大腸桿菌噬菌體的DNA、頭部蛋白質(zhì)亞單位、尾鞘、尾髓、基板、尾絲等合成后,收縮聚集,被頭部外殼蛋白包圍,形成二十面體的噬菌體頭部。尾部也同時(shí)裝配,與頭部連接。
最后裝配完畢,成為新的子代噬菌體。噬菌體的裝配(Assembly)裝配是將分別合成的噬54噬菌體各元件的裝配噬菌體各元件的裝配55噬菌體的裂解(Lysis)成熟的噬菌體粒子大多借宿主細(xì)胞的裂解而得到釋放。
●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。●也有絲狀噬菌體成熟后不裂解細(xì)菌細(xì)胞,而是從宿主細(xì)胞中鉆出來(lái),細(xì)菌細(xì)胞仍可生長(zhǎng)。
●大腸桿菌的T偶數(shù)噬菌體從吸附到粒子成熟釋放需15~30min時(shí)間。噬菌體的裂解(Lysis)成熟的噬菌體粒子大多借宿主細(xì)胞的裂56
噬菌斑噬菌斑57教學(xué)模塊四病毒課件58噬菌體的侵染、復(fù)制和釋放噬菌體的侵染、復(fù)制和釋放59細(xì)菌的溶源性
溶源性(Lysogeny)是溫和噬菌體侵入宿主細(xì)胞后產(chǎn)生的特性。溫和性噬菌體侵入到宿主細(xì)菌細(xì)胞后,其DNA可整合到宿主細(xì)胞的染色體上,并與宿主細(xì)胞染色體DNA同步復(fù)制,但不合成自己的蛋白質(zhì)殼體,宿主細(xì)胞不裂解而能繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖。細(xì)菌的溶源性溶源性(Lysogeny)是溫和噬菌體侵60整合在宿主細(xì)胞上的溫和性噬菌體的基因稱(chēng)為原噬菌體(Prophage),個(gè)別噬菌體不整合在宿主細(xì)胞的上而是附著在細(xì)胞膜的某一位點(diǎn)上呈質(zhì)粒狀態(tài)。
含有原噬菌體的宿主細(xì)胞稱(chēng)為溶源性細(xì)胞。(Lysogeniccell)整合在宿主細(xì)胞上的溫和性噬菌體的基因稱(chēng)為原噬菌體(Proph61頭部90x60nm尾部100x20nm2)噬菌體的吸附器官非常微小,以nm表示。這些早期蛋白質(zhì)是病毒復(fù)制所需的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白。溫和性噬菌體的基因能整合到宿主細(xì)胞染色體DNA中,有一個(gè)與細(xì)菌染色體相附著的位點(diǎn),并在其某種基因產(chǎn)物(酶)的作用下,兩者在此發(fā)生特異性重組。溫和性噬菌體侵入到宿主細(xì)菌細(xì)胞后,其DNA可整合到宿主細(xì)胞的染色體上,并與宿主細(xì)胞染色體DNA同步復(fù)制,但不合成自己的蛋白質(zhì)殼體,宿主細(xì)胞不裂解而能繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖。亞科(virrinae)因此溶源細(xì)菌對(duì)同型噬菌體呈現(xiàn)一種特異的免疫現(xiàn)象。頭部90x60nm尾部100x20nm此過(guò)程可在幾十秒內(nèi)完成。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。對(duì)抗菌素、制霉菌素及磺胺等藥物不敏感;病毒粒子有無(wú)囊膜骨髓灰質(zhì)炎病毒(Poliovirus)27~30nm噬菌體的裝配(Assembly)溫和噬菌體的遺傳學(xué)特性
溫和性噬菌體的基因能整合到宿主細(xì)胞染色體DNA中,有一個(gè)與細(xì)菌染色體相附著的位點(diǎn),并在其某種基因產(chǎn)物(酶)的作用下,兩者在此發(fā)生特異性重組。
溫和噬菌體能編碼合成一種阻遏體蛋白的基因,它可阻止噬菌體所有有關(guān)增殖基因的表達(dá),使其不能進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。頭部90x60nm尾部100x20nm溫和噬菌體的62另外有一些基因調(diào)節(jié)、控制阻遏體的合成,以維持穩(wěn)定的溶源狀態(tài)。溶源細(xì)胞的自發(fā)性裂解:當(dāng)阻遏體水平降低到不足以維持溶源狀態(tài),原噬菌體可離開(kāi)宿主細(xì)胞的染色體而進(jìn)入增殖周期,并引起宿主細(xì)胞裂解的現(xiàn)象。自發(fā)性裂解的頻率在10-2~10-5。另外有一些基因調(diào)節(jié)、控制阻遏體的合成,以維持穩(wěn)定的溶源狀態(tài)63溶源性細(xì)胞的特性1溶源細(xì)胞的誘發(fā)裂解溶源細(xì)胞可受各種理化因子如射線、化學(xué)誘變劑的影響而誘發(fā)裂解,釋放出噬菌體粒子。溶源性細(xì)胞的特性1溶源細(xì)胞的誘發(fā)裂解64●溶源細(xì)胞的免疫性阻遏體蛋白除阻遏原噬菌體的基因組外,也同樣能阻遏進(jìn)入溶源細(xì)菌的其他同型噬菌體的基因組,使其不能在該細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。因此溶源細(xì)菌對(duì)同型噬菌體呈現(xiàn)一種特異的免疫現(xiàn)象。如含有λ原噬菌體的溶源性細(xì)胞對(duì)于λ噬菌體的毒性突變株有免疫性,即毒性突變株對(duì)非溶源性宿主細(xì)胞有毒性,而對(duì)溶源性宿主細(xì)胞(含λ噬菌體DNA)卻無(wú)毒性。
教學(xué)模塊四病毒課件65溶源性細(xì)胞的特性2溶源性細(xì)菌的復(fù)愈溶源性細(xì)菌細(xì)胞有時(shí)可在無(wú)理化因子影響條件下既不發(fā)生自發(fā)裂解,也不發(fā)生誘發(fā)裂解而消失其含有的原噬菌體,成為非溶源性細(xì)胞,稱(chēng)為溶源細(xì)胞的復(fù)愈或非溶源化。這種菌株為復(fù)愈菌株(Curingstrain)。溶源性轉(zhuǎn)換(Lysogenicconversion)溶源性細(xì)菌除了具有產(chǎn)生噬菌體的能力和對(duì)相關(guān)噬菌體的免疫性外,有時(shí)還伴有其他形狀的改變。這種其他形狀的改變稱(chēng)為溶源性轉(zhuǎn)換。許多細(xì)菌的性狀受溶源性的影響。溶源性細(xì)胞的特性2溶源性細(xì)菌的復(fù)愈66噬菌體毒性感染和溶源性過(guò)程噬菌體毒性感染和溶源性過(guò)程67教學(xué)模塊四病毒教學(xué)模塊四病毒68(優(yōu)選)教學(xué)模塊四病毒(優(yōu)選)教學(xué)模塊四病毒69知識(shí)技能要求:
掌握病毒的概念、特點(diǎn)、病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)、增殖過(guò)程和溶源性。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。了解植物病毒和動(dòng)物病毒的主要類(lèi)型,病毒的抗原性及致病性。知識(shí)技能要求:掌握病毒的概念、特點(diǎn)、病70什么是病毒(Virus)?
病毒是超顯微的、無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的、只含一種核酸(DNA或RNA)、對(duì)抗生素不敏感,專(zhuān)性細(xì)胞寄生的非細(xì)胞微生物。
病毒在活細(xì)胞外以病毒粒子的形式存在,不能進(jìn)行代謝和繁殖,不具有生命特征,但一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞就具有生命特征。什么是病毒(Virus)?病毒是超顯微的、71病毒的基本特征1)個(gè)體微?。航^大多數(shù)病毒在150nm以下,可通過(guò)除菌濾器,必須在電鏡下才能看到。2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:只含有一種類(lèi)型的核酸,無(wú)完整細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒(méi)有或只有少數(shù)的酶。電子顯微鏡病毒的基本特征1)個(gè)體微?。航^大多數(shù)病毒在150nm以下,可723)專(zhuān)性寄生:嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,不能在非生命的人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。4)具有受體連結(jié)蛋白:與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié),進(jìn)而感染細(xì)胞。5)抵抗力特殊:多數(shù)病毒耐冷不耐熱(除乙肝病毒外);能耐受甘油,常用50%甘油生理鹽水保存病毒材料;對(duì)抗菌素、制霉菌素及磺胺等藥物不敏感;干擾素能干擾病毒的增殖。3)專(zhuān)性寄生:嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,不能在非生命的人工培養(yǎng)73至今發(fā)現(xiàn)的病毒種類(lèi):1000多種。研究病毒的技術(shù):電子顯微鏡技術(shù)
X射線衍射技術(shù)超速離心機(jī)等多功能X射線衍射儀超速離心機(jī)至今發(fā)現(xiàn)的病毒種類(lèi):1000多種。多功能X射線衍射儀超速離心74成熟的噬菌體粒子大多借宿主細(xì)胞的裂解而得到釋放。頭部90x60nm尾部100x20nm烈性噬菌體(Virulentphage)往往先進(jìn)入的噬菌體可排斥或抑制后進(jìn)入者。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.非常微小,以nm表示。以噬菌體的增殖周期為例馬鈴薯Y病毒(PotatovirusY)75012nm凡侵入寄主細(xì)胞后進(jìn)行復(fù)制繁殖并導(dǎo)致細(xì)胞裂解的噬菌體即為烈性噬菌體。●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。烈性噬菌體(Virulentphage)●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。大腸桿菌噬菌體M13(ColiphageM13)人類(lèi)禽流感病是指禽類(lèi)動(dòng)物中流行的高致病性禽流感病毒感染人體引起的以流感樣癥狀、結(jié)膜炎或肺炎為主要表現(xiàn)的疾病,是一種人畜共患病。病毒感染實(shí)例:“雜色郁金香”
造成郁金香雜色綜合癥的主要病原是TBV,其次也有少量的植株被TBBV、TTBV及CMV所感染。TBV及TTBV病毒主要在花瓣和葉片中增殖與積累,并通過(guò)種球傳給后代。
原認(rèn)為用以美化和觀賞的名貴品種已從花圃中剔除。成熟的噬菌體粒子大多借宿主細(xì)胞的裂解而得到釋放。病毒感染實(shí)例75
病毒已成為微生物學(xué)、病毒學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)的研究對(duì)象。教學(xué)模塊四病毒課件76病毒的大小非常微小,以nm表示。較大的痘病毒直徑約為300nm,較小的口蹄疫病毒顆粒直徑為10~22nm。動(dòng)物病毒大蚊虹色病毒(Tipulairidescentvirus)30nm
腺病毒(Adenovirus)70~90nm
骨髓灰質(zhì)炎病毒(Poliovirus)27~30nm病毒的大小非常微小,以nm表示。較大的痘病毒直徑約為300n77植物病毒馬鈴薯Y病毒(PotatovirusY)75012nm南瓜花葉病毒(Squashmosaicvirus)22nm噬菌體大腸桿菌噬菌體fd(Coliphagefd)700x5nm大腸桿菌噬菌體T2,T4,T6(ColiphageT2,T4,T6)頭部90x60nm尾部100x20nm大腸桿菌噬菌體M13(ColiphageM13)長(zhǎng)600~800nm植物病毒78病毒的形態(tài)
病毒一般呈球形或桿形,也有呈卵圓形、磚形、絲狀和蝌蚪狀。無(wú)囊膜的病毒一般呈球形。
病毒的形態(tài)病毒一般呈球形或79動(dòng)物病毒多呈球形、卵圓形或磚形。如腺病毒為球狀,痘病毒為磚形。植物病毒多呈桿形或絲狀,少數(shù)為球狀。如煙草花葉病毒為絲狀,苜蓿花葉病毒為桿狀,花椰菜花葉病毒為球狀。細(xì)菌病毒即噬菌體多為蝌蚪狀,也有為球狀和絲狀,如大腸桿菌偶數(shù)T噬菌體系列為蝌蚪狀,大腸桿菌噬菌體fd為絲狀,фX174為球形。動(dòng)物病毒多呈球形、卵圓形或磚形。如腺病毒為球狀,痘病毒為磚形80幾種病毒的形態(tài)幾種病毒的形態(tài)81煙草花葉病毒(TMV)煙草花葉病毒(TMV)82脊髓灰質(zhì)炎病毒脊髓灰質(zhì)炎病毒83脊髓灰質(zhì)炎(小兒麻痹癥)
是由脊髓灰質(zhì)炎病毒引起的小兒急性傳染病,多發(fā)生在<5歲小兒,尤其是嬰幼兒。病毒侵犯脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,造成弛緩性肌肉麻痹,病情輕重不一,輕者無(wú)癱瘓出現(xiàn),嚴(yán)重者累及生命中樞而死亡;大部分病例可治愈,僅小部分留下癱瘓后遺癥。自從口服的脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗投入使用后,發(fā)病率明顯降低。脊髓灰質(zhì)炎(小兒麻痹癥)是由脊髓灰質(zhì)炎84電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態(tài):大球形顆粒,小球形顆粒和管形顆粒。電子顯微鏡下可以觀察到乙肝病毒3種不同的形態(tài):大球形顆粒,小85細(xì)胞內(nèi)的腮腺炎病毒(綠寶石色)細(xì)胞內(nèi)的腮腺炎病毒(綠寶石色)86大病毒含有1904個(gè)堿基對(duì),小的僅含5個(gè)基因。囊膜為雙脂層膜,與之相連的是病毒特異性蛋白。凡侵入細(xì)胞后與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,并隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,在一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,稱(chēng)為溫和性噬菌體。4)具有受體連結(jié)蛋白:與敏感細(xì)胞表面的病毒受體連結(jié),進(jìn)而感染細(xì)胞。大腸桿菌T系噬菌體模型是指一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完整的病毒顆粒,無(wú)蛋白質(zhì)殼體的病毒核酸仍具有感染性,且感染范圍更廣,但感染力較弱。溶源細(xì)胞可受各種理化因子如射線、化學(xué)誘變劑的影響而誘發(fā)裂解,釋放出噬菌體粒子。殼粒是指在電子顯微鏡下可以認(rèn)辯的組成殼體的亞單位,由一個(gè)或多個(gè)多肽分子組成。因此溶源細(xì)菌對(duì)同型噬菌體呈現(xiàn)一種特異的免疫現(xiàn)象。另外有一些基因調(diào)節(jié)、控制阻遏體的合成,以維持穩(wěn)定的溶源狀態(tài)。據(jù)測(cè)定,一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞表面可被250~360個(gè)噬菌體吸附達(dá)到飽和量。如含有λ原噬菌體的溶源性細(xì)胞對(duì)于λ噬菌體的毒性突變株有免疫性,即毒性突變株對(duì)非溶源性宿主細(xì)胞有毒性,而對(duì)溶源性宿主細(xì)胞(含λ噬菌體DNA)卻無(wú)毒性。了解植物病毒和動(dòng)物病毒的主要類(lèi)型,病毒的抗原性及致病性?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。圖1.電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.流感病毒模型圖甲、乙型流感病毒的形態(tài)為多形性或球形,直徑約80~120nm,但剛分離到的病毒多為絲狀體。大病毒含有1904個(gè)堿基對(duì),小的僅含5個(gè)基因。圖1.電鏡87電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.干擾素能干擾病毒的增殖。侵入(Penetration)溫和噬菌體的遺傳學(xué)特性溶源細(xì)胞的自發(fā)性裂解:當(dāng)阻遏體水平降低到不足以維持溶源狀態(tài),原噬菌體可離開(kāi)宿主細(xì)胞的染色體而進(jìn)入增殖周期,并引起宿主細(xì)胞裂解的現(xiàn)象。溫和性噬菌體(Temperatephage)股數(shù):單股(ss)或雙股(ds)溶源性細(xì)菌細(xì)胞有時(shí)可在無(wú)理化因子影響條件下既不發(fā)生自發(fā)裂解,也不發(fā)生誘發(fā)裂解而消失其含有的原噬菌體,成為非溶源性細(xì)胞,稱(chēng)為溶源細(xì)胞的復(fù)愈或非溶源化?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。烈性噬菌體(Virulentphage)由于人類(lèi)缺乏對(duì)禽流感病毒的免疫力,因此病死率較高,并有可能給人類(lèi)造成較嚴(yán)重的傷害?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。3)專(zhuān)性寄生:嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖,不能在非生命的人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。(優(yōu)選)教學(xué)模塊四病毒這些早期蛋白質(zhì)是病毒復(fù)制所需的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白。噬菌體(電鏡照片)大腸桿菌T系噬菌體模型
電鏡下流感病毒形態(tài)
圖2.噬菌體(電鏡照片)大腸桿菌T88病毒粒子的結(jié)構(gòu)病毒粒子(Virion)是指一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能完整的病毒顆粒,它是成熟的具有侵染力的病毒個(gè)體。
病毒的結(jié)構(gòu)組成:核酸(nuclearacid)
蛋白質(zhì)殼體(proteincoast)
囊膜(envelope)病毒粒子的結(jié)構(gòu)病毒粒子(Virion)89病毒結(jié)構(gòu)示意圖病毒結(jié)構(gòu)示意圖90病毒模式圖病毒模式圖91艾滋病病毒衣殼糖蛋白艾滋病病毒衣殼糖蛋白92乙肝病毒(HBV)結(jié)構(gòu)示意圖。乙肝病毒(HBV)結(jié)構(gòu)示意圖。93教學(xué)模塊四病毒課件94
人類(lèi)禽流感病是指禽類(lèi)動(dòng)物中流行的高致病性禽流感病毒感染人體引起的以流感樣癥狀、結(jié)膜炎或肺炎為主要表現(xiàn)的疾病,是一種人畜共患病。由于人類(lèi)缺乏對(duì)禽流感病毒的免疫力,因此病死率較高,并有可能給人類(lèi)造成較嚴(yán)重的傷害。
95病毒的核酸
位于病毒粒子中心,構(gòu)成了其核心或基因(Genome)。一種病毒只有一種類(lèi)型的核酸,或RNA或DNA??赡軉喂桑部赡茈p股。大病毒含有1904個(gè)堿基對(duì),小的僅含5個(gè)基因。
病毒核酸儲(chǔ)存有病毒的遺傳信息,控制著病毒的遺傳變異、增殖和對(duì)宿主的感染性。無(wú)蛋白質(zhì)殼體的病毒核酸仍具有感染性,且感染范圍更廣,但感染力較弱。病毒的核酸位于病毒粒子中心,構(gòu)成了其96病毒的蛋白質(zhì)殼體
是指圍繞病毒核酸并與之緊密相連的蛋白質(zhì)外殼,由許多殼粒(Capsomere)組成。殼粒是指在電子顯微鏡下可以認(rèn)辯的組成殼體的亞單位,由一個(gè)或多個(gè)多肽分子組成。功能主要保護(hù)病毒核酸,決定病毒感染的特異性,具有抗原性,可刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體。病毒的蛋白質(zhì)殼體是指圍繞病毒核酸并與之緊密相97
組成殼體的殼粒基本上有兩種對(duì)稱(chēng)排列:一種為二十面體,即殼粒沿著三根相互垂直的軸形形成對(duì)稱(chēng)體,殼體即為二十面體。另一種為螺旋狀體,殼粒和核酸呈螺旋對(duì)稱(chēng)形排列成直桿形,伸長(zhǎng)的纖維狀,彎曲桿狀。組成殼體的殼?;旧嫌袃煞N對(duì)稱(chēng)排列:一種為二十面體,即殼粒98病毒的囊膜
囊膜也稱(chēng)封套或包膜(Envelope)是指包被在病毒核殼體外的一層包膜,含有脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)。囊膜為雙脂層膜,與之相連的是病毒特異性蛋白。囊膜表面具有突起物,稱(chēng)為刺突(Spike),也稱(chēng)為包膜子粒(Peplomer)囊膜對(duì)脂溶劑敏感。有囊膜的病毒易于吸附于寄主細(xì)胞表面,破壞宿主細(xì)胞表面受體,易于侵入細(xì)胞。病毒的囊膜囊膜也稱(chēng)封套或包膜(Envelope)99病毒殼體的對(duì)稱(chēng)性病毒殼體的對(duì)稱(chēng)性100煙草花葉病毒結(jié)構(gòu)示意圖煙草花葉病毒結(jié)構(gòu)示意圖101腺病毒的二十面體結(jié)構(gòu)腺病毒的二十面體結(jié)構(gòu)102病毒結(jié)構(gòu)示意圖病毒結(jié)構(gòu)示意圖103病毒的分類(lèi)實(shí)用性分類(lèi)——寄主型分類(lèi)動(dòng)物性病毒植物性病毒細(xì)菌病毒病毒理化特性分類(lèi)科(viridae)亞科(virrinae)屬(virus)病毒的分類(lèi)實(shí)用性分類(lèi)——寄主型分類(lèi)104以病毒核酸分類(lèi)類(lèi)型:DNA或RNA
股數(shù):單股(ss)或雙股(ds)
病毒粒子有無(wú)囊膜以病毒核酸分類(lèi)105病毒分類(lèi)圖1病毒分類(lèi)圖1106病毒分類(lèi)圖2病毒分類(lèi)圖2107
不同噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)
噬菌體Bacteriophage
108大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體典型圖大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體典型圖109T4噬菌體的示意圖與電鏡照片T4噬菌體的示意圖與電鏡照片110噬菌體的分類(lèi)烈性噬菌體(Virulentphage)
凡侵入寄主細(xì)胞后進(jìn)行復(fù)制繁殖并導(dǎo)致細(xì)胞裂解的噬菌體即為烈性噬菌體。溫和性噬菌體(Temperatephage)凡侵入細(xì)胞后與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,并隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,在一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,稱(chēng)為溫和性噬菌體。噬菌體的分類(lèi)烈性噬菌體(Virulentphage)溫和111病毒的增殖是病毒基因組在寄主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制與表達(dá)的結(jié)果,這種繁殖方式與其他微生物不同,故稱(chēng)為增殖。各種病毒的增殖過(guò)程基本相似,一般可分為吸附、侵入、合成、裝配、釋放5個(gè)階段。病毒的增殖112以噬菌體的增殖周期為例吸附(Absorption)侵入(Penetration)復(fù)制(Replication)裝配(Assembly)裂解(Lysis)以噬菌體的增殖周期為例吸附(Absorption)113噬菌體的吸附(Absorption)吸附是噬菌體侵染宿主細(xì)胞的第一步吸附過(guò)程決定于:1)細(xì)胞表面受點(diǎn)的結(jié)構(gòu)
2)噬菌體的吸附器官吸附過(guò)程為噬菌體的吸附器官于敏感細(xì)菌細(xì)胞表面的敏感接受點(diǎn)相互特異性的互補(bǔ)不可逆接合。
噬菌體的吸附(Absorption)吸附是噬菌體侵114一種細(xì)菌細(xì)胞表面可被多種和多個(gè)噬菌體吸附感染。據(jù)測(cè)定,一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞表面可被250~360個(gè)噬菌體吸附達(dá)到飽和量。吸附受環(huán)境因子溫度、pH、陽(yáng)離子濃度等影響。一種細(xì)菌細(xì)胞表面可被多種和多個(gè)噬菌體吸附感染。據(jù)測(cè)定,一個(gè)細(xì)115噬菌體的侵染(Penetration)
侵染即注入核酸
噬菌體以其尾部固著于敏感細(xì)菌細(xì)胞表面后,將尾絲展開(kāi)固著于細(xì)胞,尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖,使細(xì)胞壁產(chǎn)生一個(gè)小孔,然后尾鞘收縮,將頭部的核酸通過(guò)中空的尾髓壓入細(xì)胞內(nèi),而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外。此過(guò)程可在幾十秒內(nèi)完成。
噬菌體的侵染(Penetration)侵染116通常一種細(xì)菌可受到幾種噬菌體的侵染,但細(xì)菌細(xì)胞一般只允許一種噬菌體進(jìn)入細(xì)胞。往往先進(jìn)入的噬菌體可排斥或抑制后進(jìn)入者。即使進(jìn)入了,也不能增殖而消亡。尾鞘并不是侵染的必備條件,無(wú)尾鞘者也可有效侵染,但有尾鞘者可提高侵染效率。通常一種細(xì)菌可受到幾種噬菌體的侵染,但細(xì)菌細(xì)胞一般只允許一種117噬菌體的吸附與侵染圖噬菌體的吸附與侵染圖118●細(xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑。非常微小,以nm表示。熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。人類(lèi)禽流感病是指禽類(lèi)動(dòng)物中流行的高致病性禽流感病毒感染人體引起的以流感樣癥狀、結(jié)膜炎或肺炎為主要表現(xiàn)的疾病,是一種人畜共患病。囊膜表面具有突起物,稱(chēng)為刺突(Spike),也稱(chēng)為包膜子粒(Peplomer)凡侵入細(xì)胞后與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,并隨宿主細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖而傳代下去,在一般情況下不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體,稱(chēng)為溫和性噬菌體。大腸桿菌T系噬菌體模型熟悉噬菌體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類(lèi)型。侵入(Penetration)乙肝病毒(HBV)結(jié)構(gòu)示意圖。煙草花葉病毒(TMV)組成殼體的殼?;旧嫌袃煞N對(duì)稱(chēng)排列:一種為二十面體,即殼粒沿著三根相互垂直的軸形形成對(duì)稱(chēng)體,殼體即為二十面體。T4噬菌體的示意圖與電鏡照片自發(fā)性裂解的頻率在10-2~10-5。細(xì)胞內(nèi)的腮腺炎病毒(綠寶石色)噬菌體的復(fù)制(Replication)
包括噬菌體DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。
DNA的復(fù)制:噬菌體進(jìn)入細(xì)胞后立即以噬菌體DNA為模板,利用細(xì)菌原有的RNA合成酶合成早期的mRNA,由早期mRNA翻譯成早期蛋白質(zhì)。這些早期蛋白質(zhì)是病毒復(fù)制所需的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白?!裨谶@些酶催化下,以親代DNA為模板,半保留復(fù)制出子代DNA?!窦?xì)菌細(xì)胞的裂解可導(dǎo)致原渾濁的培養(yǎng)液變清,固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌119在DNA開(kāi)始復(fù)制后轉(zhuǎn)錄的mRNA為晚期mRNA,再由晚期mRNA翻譯成晚期蛋白質(zhì)即噬菌體外殼的結(jié)構(gòu)蛋白,如頭部蛋白質(zhì)、尾部蛋白質(zhì)。
此時(shí)為潛伏期,在細(xì)胞內(nèi)還觀察不到噬菌體粒子。
潛伏期(Latentperiod)是指噬菌體棲于宿主細(xì)胞至宿主細(xì)胞裂解,釋放噬菌體的最短時(shí)間。在DNA開(kāi)始復(fù)制后轉(zhuǎn)錄的mRNA為晚期mRNA,再由晚期mR120噬菌體的裝配(Assembly)
裝配是將分別合成的噬菌體核酸、蛋白質(zhì)裝配成一個(gè)成熟的、有侵染力的噬菌體粒子的過(guò)程。大腸桿菌噬菌體的DNA、頭部蛋白質(zhì)亞單位、尾鞘、尾髓、基板、尾絲等合成后,收縮聚集,被頭部外殼蛋白包圍,形成二十面體的噬菌體頭部。尾部也同時(shí)裝配,與頭部連接。
最后裝配完畢,成為新的子代噬菌體。噬菌體的裝配(Assembly)裝配是將
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