第四章 病毒基因组..ppt

第四章 病毒基因组 病毒（virus）的概念 是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制的、严格细胞内寄生的非细胞生物，是结构最简单、最微小的生命形式。 病毒的四种基本结构成份： ①核酸(DNA或RNA) ②衣壳。 ③被膜 ④病毒颗粒中的其它内容物。 第一节 病毒基因组的一般特征 一、病毒基因组的组成和分类 病毒基因组有4种核酸类型： 双链DNA、单链DNA、双链RNA及单链RNA。 一个或多个核酸分子（即分段基因组）。 还有线状和环状分子之分。 国际病毒分类委员会（ICTV）根据病毒的基因组组成及复制方式，病毒分为如下几类： DNA病毒（DNA Viruses） 第一组：双链DNA病毒（dsDNA Viruses） 第二组：单链DNA病毒（ssDNA Viruses） RNA病毒（RNA virus） 第三组：双链RNA病毒（dsRNA Viruses） 第四组：正链RNA病毒（ (+)ssRNA Viruses） 第五组：负链RNA病毒（ (-)ssRNA Viruses） DNA与RNA逆转录病毒（DNA and RNA Reverse Transcribing Viruses） 第六组：RNA逆转录病毒（RNA Reverse Transcribing Viruses） 第七组：DNA逆转录病毒（DNA Reverse Transcribing Viruses） 亚病毒因子（Subviral Agents） 卫星（Satellites viruses） 类病毒（Viroids） 朊病毒（Prions） 二、病毒基因组的大小及碱基组成 病毒基因组大小范围在1.5×103 bp（nt）～3.6×106 bp（nt）之间；可编码5~数百个基因。 痘苗病毒科最大：3.6×106 bp，编码数百个蛋白质； 乙型肝炎病毒最小：仅3.2 Kb，仅编码6个蛋白质。 三、病毒基因组的结构特点 5′端的帽子结构（m7GpppGmp） —多数单链RNA病毒有此结构。 3′端poly(A)尾结构 —RNA病毒末端结构，对RNA具有保护作用。 末端正向重复序列 是指双链DNA分子两端有一段相同的核苷酸序列。末端反向重复序列 是指病毒基因组两端的反向互补重复序列。 分段基因组（segmented genome） 是指病毒基因组由数条不同的核酸分子组成，分段基因组多见于RNA病毒，由于分段基因组易发生重组，故病毒容易变异。 第二节 DNA病毒基因组 DNA病毒基因组又分为单链DNA和双链DNA两种，它们以线状或环状分子存在。 （二）HBV基因组结构 HBV基因组长约3.2 Kb，是不完全双链环状DNA分子，有部分单链区。 长链（L）与病毒mRNA互补，为负链，大小为3.2 Kb，短链（S）为正链，5′端固定，3′端不确定，链长度为L链的50%～100%。 HBV基因组上有4个已知的开放读码框架（ORF），都在L（－）链上，S、C、P和X； 分别编码外膜蛋白、核壳蛋白、聚合酶及X蛋白。 6个ORF相互重叠，HBV基因组序列的利用率高达150%～200%。 正负DNA链的5‘端互补区域各有TTCACCTCTGC构成的正向重复序列（DR），分别称DR1和DR2， DR在病毒基因组复制及维持基因组环状结构中起重要作用。 第三节 RNA病毒基因组 RNA病毒基因组为线状单链或双链，有一个RNA分子或多个RNA分子（即分段基因组）。 流行性感冒病毒的基因组 流行性感冒病毒（influenza virus），简称流感病毒，属正粘病毒科。 根据病毒核衣壳蛋白（NP）及基质蛋白（M）的特征，分甲（A）、乙（B）和丙（C）型。 根据病毒颗粒表面的血凝素（Hemagglutinin, HA）和神经氨酸酶（Neuraminidase, NA）的抗原性，甲型流感病毒又可分为15个HA亚型（H1～H15），9个NA亚型（N1～N9）。 甲型能够染人、猪、马和禽类(禽流感) 丙型主要感染人和猪， 乙型仅感染人类，是引起人类流感的重要病原。 ㈠ 流感病毒的基因组结构特征 基因组为分节段的单链（－）RNA 甲型和乙型病毒基因组有8个独立的单链RNA片段组成， 而丙型病毒基因组有7个RNA片段组成。 基因组单链（－）RNA既是转录合成mRNA的模板，又是合成正链RNA的模板。 每个节段RNA编码1~2个蛋白。 甲型流感病毒基因组8个RNA片段共编码10种蛋白。 ㈡ 流感病毒基因组的变异 病毒的所有RNA两端都有高度保守序列： 抗原漂移（antigen shift） 当宿主细胞同时感染两种亚型的病毒时，毒株之间会发生基因重配现象，子代病毒可获得两个亲代病毒的基因片