《病毒实验室类型.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《病毒实验室类型.pptx（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、书山有路生物安全实验室不同于其他普通实验室 是从事对人可能产生危害的生物试验的场所尤其是三级和四级生物安全实验室主要用于对人 畜有高度传染性的烈性传染病的研究 如反恐 和检测 如SARS 的工作2 实验室的分类分级实验室分类一般生物安全防护实验室 不使用实验脊椎动物和昆虫 实验脊椎动物生物安全防护实验室实验室生物安全防护分级一级生物安全防护实验室 简称BSL1或P1二级生物安全防护实验室 简称BSL2或P2 结核丝杆菌 脑炎 1 三级生物安全防护实验室 简称BSL3或P3 一级最低 四级最高P3实验室的特点负压系统高效过滤系统 高效灭菌系统实验核心区 缓冲区 缓冲室 安全区 换衣室 实验室内仪
2、器设备易清洗 易消毒P3实验室在病毒研究中的意义有效地保护环境不受污染 保证人们生活安全 有效地保护操作者不受感染 有效地保护病原体样本不受污染病毒的定义 是一类比较原始的 有生命特征的 能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物 历史上首次对植物病毒郁金香碎色花病 病毒的大小成熟的具有侵染能力的病毒个体称为病毒粒子病毒粒子的大小以纳米 nm 来计量 各种病毒的大小相差悬殊 一般分为大 中 小三种 最大的病毒如痘病毒 最小圆状病毒中等大的病毒如流感病毒小型的病毒直径仅20nm 如口蹄疫病毒 绝大多数病毒直径都在150nm以下 病毒的大小测量单位为纳米 nm 为1 1000 m 150nm大型病毒
3、 最大300nm 病毒粒子的形态大致可分为5类 1 球形人 动物 真菌的病毒多为球形 腺病毒 疱疹病毒 脊髓灰质炎病毒 花椰菜花叶病毒 噬菌体MS2等 2 杆状或丝状是某些植物病毒的固有特征 如烟草花叶病毒 苜蓿花叶病毒 甜菜黄化病毒等 人和动物的某些病毒也有呈丝状的 如流感病毒 麻疹病毒 家蚕核型多角体病毒等 书山有路3 蝌蚪状是大部分噬菌体的典型特征 有一个六角形多面体的 头部 和一条细长的 尾部 但也有一些噬菌体无尾 4 砖形这是各类痘病毒的特性 病毒粒子呈长方形 很像砖块 5 弹状见于狂犬病毒 动物水泡性口腔炎病毒和植物弹状病毒等 病毒的结构 化学成分及其功能病毒粒的基本结构主要包括核
4、心与衣壳 有些较为复杂的病毒还具有包膜 刺突等结构 病毒粒的基本化学成分是核酸和蛋白质 有的病毒还有脂类 糖类等其他成分 核心 核酸 基因组 决定病毒遗传 变异和复制衣壳 保护 介导 抗原性包膜 包膜子粒 刺突spike 保护介导 抗原性衣壳粒 它是构成病毒粒子的最小形态单位 每个衣壳粒是由1 6个同种多肽分子折叠缠绕而成的蛋白质亚单位 衣壳 由衣壳粒以对称的形式 有规律地排列成杆状 球状 廿面体或其他形状 构成病毒的外壳 衣壳的中心包含着病毒核酸 核衣壳 是病毒蛋白质衣壳和病毒核酸的合称 包膜 有些病毒除核衣壳外 在其外层还包裹着一层构造比较复杂的包膜即为包膜 它由脂类和多糖组成 刺突 有些
5、病毒粒子表面 尤其是在有囊膜的病毒粒子表面具有突起物 称刺突 10 病毒的化学组成 核酸 蛋白质 脂类病毒核酸的类型 DNA病毒 RNA病毒11 区别 正链RNA病毒病毒核酸 ACUGGACUGGCUGACU 病毒mRNA ACUGGACUGGCUGACU 负链RNA病毒病毒核酸 ACUGGACUGGCUGACU 病毒mRNA UGACCUGACCGACUGA 表示病毒核酸的大小相对分子量大小 道尔顿 2 碱基数的多少病毒感染性核酸 从病毒粒子中提取裸露的核酸 带有病毒增值过程中必要的遗传信息 进入细胞后 就能形成新的病毒 核心和衣壳合称核衣壳病毒蛋白质 结构蛋白 非结构蛋白结构蛋白 衣壳蛋白
6、 包膜蛋白 基质蛋白1 衣壳蛋白 蛋白亚单位 一条特殊折叠的多肽链 结构单位 由一种或一种以上不同蛋白亚单位聚合而成的病毒组件 聚合单位 指一组蛋白亚单位或结构亚单位形成更大的聚合物 形态单位 又称壳粒 是指在电镜下看到的病毒表面明显的团快 其组成是由一个或多个聚合单位组成的 壳粒是一个形态单位 衣壳 病毒核酸外面的蛋白质外壳 是由很多壳粒按一定的对称规律构成2 包 囊 膜蛋白 只有具有囊膜的病毒有此蛋白 属于糖蛋白 此类蛋白的大部分 2 3 书山有路结构位于囊膜外 只有很小部分置于囊膜内 3 基质蛋白 连接衣壳蛋白与包膜蛋白的部分 有跨膜区及锚定功能区嵌附在脂质层中向外突出 称为包膜粒对称性
7、 立体对称 螺旋对称 复合对称及复杂对称 所有DNA病毒除痘病毒外为立体对称 RNA病毒有立体对称 也有螺旋对称 噬菌体及逆转录病毒多数呈复合对称 痘病毒属于复杂对称型 17 1 包涵体 在感染了病毒的细胞中 完整病毒和未装配的病毒亚基的聚合体 少数为宿主细胞对病毒感染的反应产物 在细胞质或细胞核内出现的异常染色区域称为包涵体 注意 在细胞质中为嗜酸性 在细胞核中为嗜碱性 2 噬菌斑 将少量噬菌体与大量敏感菌混合培养在营养琼脂中 由于噬菌体不断裂解细菌 在平板上形成一个个透明圆斑 称为噬菌斑 每个噬菌斑一般是由一个噬菌体粒子形成的 应用 噬菌斑可用于检出 分离 纯化噬菌体和进行噬菌体的计数3
8、空斑或病斑 是动物病毒感染了动物细胞而产生的 若单层细胞被肿瘤病毒感染 则细胞剧增产生与菌落类似的病灶称病斑检测空斑或病斑可用于有活性的动物病毒粒子的记数 染色可区分死活细胞 4 枯斑 是植物病毒感染植物细胞形成的 正粘病毒科流感病毒属按核蛋白和基质蛋白的抗原性不同 流感病毒被分为甲 A 乙 B 和丙 C 三个血清型A 人 猪 马 禽类 海豹等B 人C 人 猪感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1 H9N2 H7N7 其中感染H5N1的患者病情重各型流感病毒又根据其表面血凝素及神经氨酸酶抗原性的不同再分为若干亚型 A型流感病毒因其表面蛋白HA和NA抗原性的不同而被分为16个不同的HA亚型 H1
9、H16 和10个不同的NA亚型 N1 N10 19 病毒分类原则 1 核酸的类型 结构及相对分子质量 病毒核酸是DNA还是RNA 是单股还是双股 是线状还是环状 是整个还是分段 核酸的相对分子质量多少 核酸相对分子质量占病毒体总总量的百分比 鸟嘌呤加胞嘧啶 G十C 的含量等 2 病毒的形状和大小 病毒体的形状是杆状 球状 二十面体 子弹状 砖形 还是蝌蚪状等 病毒体的长度和宽度 病毒体的直径 3 病毒体的形态结构 包括壳体的对称型 立体对称 螺旋对称或复合对称 有无 4 书山有路 囊膜 二十面体壳体的壳粒数目和直径 螺旋壳体的直径 4 病毒体对乙醚 氯仿等脂溶剂的敏感性 5 血清学性质和抗原关
10、系 6 病毒在细胞培养上的特性 包括对细胞和宿主的特异性 病毒在感染细胞内的复 制过程 合成和装配部位 在核内 细胞质内或细胞 表面成熟的情况 细胞内包涵体的形成和细胞病理化 7 除脂溶剂外对其他化学和物理因子的敏感性 包括对酸的稳定性 对热的稳定性和加入两价阳离子后的稳定性 8 流行病学特点 包括病毒属的宿主范围 传播方式和媒介种类 临床病理学特征 20 都是亚病毒侵染因子的一类 基因组缺损 缺少独立的复制能力 不单独存在 其核酸编码自己外壳蛋白的称为卫星病毒 否则仅称卫星核酸 噬菌体P4 缺乏编码衣壳蛋白的 需辅助病毒大肠杆菌P2同时感染2类病毒 单链 环状RNA 有独立侵染 自主复制能力
11、裸露的RNA 核酸不编码任何蛋白质3 拟病毒 拟病毒也称为类类病毒 环状单链RNA 它的侵染对象是植物病毒 自己不能编码结构蛋白 因此需与辅助病毒同包在一个外壳中 单独的辅助病毒或拟病毒都不能使植物受到感染 4 朊病毒 朊病毒又称蛋白质侵染因子 又称毒阮 是一类能侵染动物并在细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质21 病毒增殖的过程5个阶段 吸附 侵入与脱壳 生物合成 装配 释放吸附可以分为 非特异性吸附 特异性吸附细胞表面受体 是宿主细胞的表面成分 能够被病毒吸附蛋白特异性识别并与之结合 介导病毒侵入 细胞通过特异性病毒受体识别病毒 受体决定了该细胞是否对病毒易感 5 书山有路通常为蛋白 糖蛋
12、白 碳水化合物或脂类 病毒受体都是由细胞的基本成分构成的 对于细胞的正常活动具有重要作用 没有这些基本成份 细胞无法生存宿主细胞的病毒受体 狂犬病毒的受体是乙酰胆碱受体 单纯疱疹病毒的受体是硫酸乙酰肝素 T3 T4和T7噬菌体的受体是脂多糖 T2和T5噬菌体的受体为脂蛋白 沙门氏菌的X噬菌体吸附在细菌的鞭毛上 22 侵入的方式噬菌体动物病毒侵入宿主细胞有3种方式 核酸直接侵入方式 病毒衣壳蛋白与细胞表面蛋白相互作用 使细胞膜形成空洞 将病毒RNA释放到胞质中 如小RNA病毒 膜融合方式 有囊膜病毒通过病毒包膜与宿主细胞膜融合 将病毒的内部组分释放到细胞质中 如流感病毒 胞吞方式 病毒通过细胞的
13、胞吞作用进入细胞 多数有囊膜病毒和裸露的病毒按此方式侵入 裸露的病毒直接侵入有囊膜的病毒与细胞膜融合有囊膜病毒通过胞吞作用进入细胞 书山有路 脱壳细胞外脱壳 裸露病毒和T偶数噬菌体以核酸直接侵入方式进入细胞的同时 就脱掉衣壳 与侵入过程同步 细胞内脱壳 有囊膜病毒和裸露病毒 通过胞吞方式进入细胞 进入细胞后 在胞浆中脱壳酶作用下脱掉衣壳 2 动物病毒的装配无包膜的动物病毒组装成核衣壳即为成熟的病毒体 有包膜的动物病毒一般在核内或细胞质内组装成核衣壳 然后以出芽形式释放时再包上宿主细胞核膜或质膜后 成为成熟病毒 隐蔽期 病毒脱壳后 检测不到感染性的病毒粒子 称为 隐蔽期 25 一步生长曲线潜伏期
14、 裂解期 平稳期26 1 突变 病毒遗传物质核酸的组成或结构发生改变称为突变突变的概念 包括大段染色体的缺失 重复 移位和倒位等较大范围内可遗传结构的改变 2 野生型病毒 从分子遗传学的观点看 野生型病毒只有很窄的含义 是指原来的 通常是实验室适应的 并用其进行突变体选择和比较的病毒株 6 7 书山有路3 株 用来区分同一病毒的不同野生型 如水泡口腔炎病毒的Orsay株和NewJersey株 4 型 是感染性中和作用确定的血清型的同义语 如呼肠孤病毒I型 型 型 5 变异株 一般用来表示表型与野生型不同 但遗传学依据还不清楚的病毒株 如抑制变异株6 自发突变 在没有任何已知诱变剂存在的条件下
15、一些病毒在子代中产生高比例的突变体 这些自发突变在病毒基因组中累积 经历病毒进化过程中的选择压力产生表型变异 7 诱发突变 inducedmutation 利用自然界各种物理或化学诱变剂处理野生型病毒能够诱发突变 提高病毒群体中的突变率 在实验的研究工程中 为了一定的研究目的 运用特定的诱变剂处理病毒 已成为获得适当病毒突变体的有效途径 变异子代病毒适应生存和进化的条件1 迅速复制的能力2 具有较高的滴度3 在特定组织中的增值力4 能否长期排毒5 在外部环境中的生存力6 对宿主防御的逃避7 能否垂直传播准种 是指有一种母序列和来自该序列的大量相关突变基因组所组成的病毒群体 用来描述彼此有差异并
16、相互竞争 快速发展的病毒群体 准种是对病毒 种 的概念的补充病毒变异快的内在原因变异频率快 8 书山有路 时代时间短在高感染复制情况下 会产生一些缺陷病毒病毒重组 分子内重组基因重配抗原漂移 由基因组自发点突变引起的小幅度的变异 积累到一定的程度或突变氨基酸正好使抗原决定族改变 引起抗原性的变异 称为抗原漂移 病毒感染的特点感染类型多传播方式广难于有效控制能逃避免疫识别机制其诱发的免疫应答既可以保护机体 也可以对机体造成严重损伤等 根据病毒感染后的临床表现 将其分为 显性感染 隐性感染根据感染的机制 分为 杀细胞感染稳定感染整合感染根据病毒感染的累积部位和范围分为 局部感染全身感染根据病毒在体内滞留的时间分为 急性感染持续性感染33杀细胞效应定义 非杀细胞效应 一些病毒感染宿主后并不因其明显的细胞病变 致病作用的主要原因是通 9 书山有路过一些非杀伤细胞效应造成的 疾病发生宿主因素 年龄营养激素发热遗传因素二次感染 继发感染 物种抗性干扰素 防御病毒感染的第一道防线 在病毒感染初期阶段 特异性免疫应答反应出现之前 干扰素的作用是使病毒感染的细胞及邻近的未感染细胞出现细胞自杀现象 因此
