第三章 病毒的分类与命名(共125页)

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1、第三章 病毒的分类与命名,病毒分类与命名的意义,病毒分类是将自然界中存在的病毒种群,按照它们的性质相似性和亲缘关系加以归纳编排,以了解病毒共性与个性的特点.专门研究病毒分类的学科称为病毒分类学. 由于新病毒的不断发现,且对已知不断性质的了解还不够全面,所以目前病毒分类学尚处于不成熟阶段. 进行未知病毒的分类和命名。可利用病毒分科、属、种的关系，对未知病毒与已经描述过的病毒比较研究和鉴定,若发现新病毒,可按国际病毒分类命名委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)的规定,提出新描述的病毒,附有足够的资料,申述理由,3. 对寻找

2、新的病毒疫苗株很有意义。利用病毒分类和命名的知识，有可能寻找新疫苗株。如 Jenner发现牛痘苗能预防人的天花病， 4 分析和监测病毒病疫情上具有重要意义。例如，流感病毒是一种极易变型的病毒，不掌握和了解它的流行亚型，预防起来就十分困难。 5 通过病毒的分类命名，对病毒本质的了解也有一定帮助。在病毒的分类研究中，对病毒基因组结构、感染特征、宿主范围及各种生物学特征都可能得到深入的了解。,2. 有利于病毒研究工作的交流.病毒分类使病毒研究工作的交流能够顺利进行。,自从1898年贝杰林克（Beijerinck）首次提出“病毒”的概念以来，已经过去100多年时间。病毒的种类已发展到5450多种； 为

3、了使如此多的病毒种类能够得到科学的命名和分类，国际病毒分类委员会(International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV)已提出和多次修订了病毒的命名和分类原则，并且建立了由目、科（亚科）、属和种分类阶元构成的病毒分类系统； 目前病毒分类学这一门重要的基础学科已开始走向完善和逐渐成熟起来。,第一节 病毒的分类与沿革 第二节 关于病毒命名的问题 第三节 病毒分类的原则 第四节 病毒分类系统,1、病毒的主要类群,传统上，以“原始寄主”来将病毒划分为若干类群。 “原始寄主”指病毒的反应首先引起人类注意的寄主。,目前，从原核生物的细菌、支原体、放线菌、

4、立克次氏体、蓝藻等； 真核生物的藻类、真菌。 脊椎动物乃至人类中都能分离到病毒。 其中，从细菌、被子植物、节肢动物、脊椎动物和人类中找到的病毒最多；,1、原核生物病毒,几乎所有的细菌均找到与相应的噬菌体； 噬菌体具有寄主专一性； 科、属、种甚至不同菌株的噬菌体不能相互感染。,2、真核生物病毒,植物病毒 高等植物普通存在病毒，且绝大多数属于RNA病毒，但花椰菜花叶病毒和双链病毒组则属于DNA病毒。 珊瑚轮藻病毒是第一个发现的具有感染性的真核藻类病毒；,动物病毒 无脊椎动物中，昆虫的病毒病最多。 脊椎动物中，鱼类病毒至少有35种（如草鱼出血病）。 鸟类、禽类、哺乳动物、人类等,2、病毒分类的沿革,

5、1961年以前：各自研究领域的科学家提出或建立一些分类系统，但进展缓慢，且缺乏国际间的协作； Holmes (1944)的拉丁双名分类法 病毒目（Virale）：三个亚目：细菌病毒亚目（Phagineae）、植物病毒亚目（Phytophagineae）及动物病毒亚目（Zoophagineae）,1962年-1966年：建立起国际病毒命名委员会（International Committee on Nomenclature of Viruses, ICNV） 1966-1970年：Wildy任国际病毒命名委员会主席期间，组织国际间的协作，发表了ICNV的第一次报告。 病毒的分类与命名中，描述并划

6、定了43个属（群）及其成员，其中动物病毒分成22个属，植物病毒分为15个组（群），细菌病毒分成6个群,1971-1999年：,1973年5月，改名为国际病毒分类委员会（International Commuttee on Taxonomy of Viruses, ICTV）. 此后，病毒分类以多次修改充实。 1999，由Pringle执笔公布国际病毒分类委员会第七次报告的检索表，设立3个病毒目，64病毒科，9个病毒亚科，233个病毒属。,2000年，ICTV第七次国际病毒分类报告中植物病毒分类进展较大 共列出15科，73属 2005年，ICTV第八次国际病毒分类报告中新增了9个科、2个亚科、5

7、6个属，约400个病毒种,第二节 关于病毒命名的问题,俗名：以寄主俗名加上症状特点组合起来的命名方式。 烟草花叶病毒（首先在烟草上发现，引起烟草叶子出现深浅不一绿色花斑） Tobacco mosaic virus， TMV,一、传统的病毒命名方法,二、病毒命名的现状 早期病毒命名方式，没有一个统一的系统 地名（新城） 症状（脊髓灰质炎） 形态（弹状、轮状） 人命（Rous） 字母及数字（T4，R17）,病毒的宿主多样性，同一病毒可在不同的宿主中寄生并致病。,二、病毒分类和命名的规则,（一）一般规则 （1）病毒分类和命名应该是国际性的，并且普遍适用于所有的病毒。 （2）国际病毒分类系统采用目（o

8、rder）、科(family)、亚科(subfamily)、属(genus)、种(species)、分类阶元。 （3）ICTV不负责病毒种以下的分类和命名，病毒种以下的血清型、基因型、毒力株、变异株和分离株的名称由公认的国际专家小组确定。 （4）人工产生的病毒和实验室构建的杂种病毒在病毒分类上不予考虑，它们的分类由公认的国际专家小组负责。,（5）分类阶元只有在病毒代表种的特性得到了充分了解和在公开出版物上进行过描述，以致于明确了它们的分类地位，并使其分类阶元与其他类似的分类阶元相区别时，才能确定下来。 （6）当病毒有明确的科、而分属未确定时，这一病毒种在分类学上称为该科的未确定种（unassi

9、gned species）。 （7）与规则2各分类阶元相关联，并得到ICTV批准的名称是唯一可以接受的。,（二）目的规则,目是一群具有某些共同特征的科。 目名的词尾是“virales”。,（三）科的规则 科是一群具有某些共同特征的属（无论这些属是否构成亚科）。 科名的词尾是“viride”。 （四）亚科的规则 亚科是一群具有某些共同特性的种。这一分类阶元只在需要解决复杂分类阶元问题时使用。 亚科名的词尾是“virinae”。,（五）属的规则,属是一群具有某些共同特性的种。 属名的词尾是“virus”。 一个承认的新属必须有一个同时被承认代表种(type species)。,（六）种的规则,病毒

10、种是指构成一个复制谱系(replicating lineage)，占据一个特定小生境（ecological niche），具有多原则分类(polythetic class)特性的病毒。 种名由少数几个有实际意义的词组成，但不应该只是由宿主名加“virus”构成。 种名必须赋予种恰如其分的鉴别特征。,数字、字母或其组合已经广泛用作种的形容词，然而新指定的编号、字母或其组合不再单独作为种的形容词。现存的数字或字母名称仍可以继续保留。 当ICTV下属委员会不能肯定某一个新种的分类地位，或不能将这一新种确定在已设定的属中时，新种会作为暂定种(tentative species) 列在适当的属或科中，按

11、一般分类而言，暂定种的名称不应该与已批准的名称重复，选择不相似或不相近于现在和不久前一直使用的名称。,（七）亚病毒感染因子的规则,有关病毒分类的规则也适用于类病毒（viroids）分类。 类病毒种的词尾是“viroid”，属的词尾为“-viroid”，亚科的词尾是“-viroinae”（只用于需要这一分类阶元时），科的词尾是“-viroidae”。 逆转座子（retrotransposons）在分类和命名中被考虑作为病毒。 卫星RNA和朊病毒不是按病毒分类，而是采用任意分类（arbitrary classification）。,（八）书写规则,在正式使用场合，病毒目、科、亚科、属的接受名（ac

12、cepted name）一律用斜体打印，名称的第一个字母要大写。 种名用斜体打印，第一个词的首字母要大写，除了是专有名词（proper noun）外，其他词首字母一律大写。 在正式使用场合，分类阶元名称应放在分类阶元术语前。 如，各分类单元正式的描述是 Reovirideae(科)，Phytoreovirus(属), wound tumor virus（种）等。,双链DNA病毒,Family,Subfamily,淋巴滤泡病毒属 Lymphocryptovirus,人疱疹病毒4型 Human herpesvirus 4,疱疹病毒科 Herpesviridae,丙型疱疹病毒亚科 Gammaberp

13、esvirinae,第三节 病毒分类的原则,1、病毒分类原理及其依据,原理：强调其分类和命名的稳定性、实用性、认可性和灵活性。 稳定性是指病毒名称及其隶属关系一旦确定下来，就应该尽可能的保留。 实用性是指病毒分类体制应该对病毒学研究领域是有用的。 认可性是指病毒分类阶元和名称应该为病毒学研究者乐意接受和使用。 灵活性是指病毒分类阶元可以依据某些新发现而进行重新修订和再确定。,二、分类的类型 系统分类 实用分类 三、分类的目的 病毒的进化 病毒的亲缘关系 鉴定未知病毒 病毒性疾病的防治,病毒分类的八条原则,主要以病毒粒子特性、抗原性质和病毒生物学特性等作为依据。 病毒核酸和基因组特性 病毒核酸类

14、型：DNA或RNA，单链或双链，线性或环状，正负链； G+C所占的比例、核苷酸序列等； 基因组大小、相对分子量等。,病毒的形状和大小 病毒形态：如大小、形状、包膜和包膜突起的有无，衣壳结构及其对称性； 病毒体的形状是杆状、球状、二十面体、子弹状、砖形，还是蝌蚪状等到；病毒体的长度和宽度、病毒体的直径。病毒颗粒的形态结构特征, 壳体的对称形： 立体对称、螺旋对称或复合对称； 有无囊膜； 二十面体壳体的壳粒数目和直径、螺旋壳体的直径。, 病毒脂类含量和特性（对乙醚、氯仿等脂溶剂的敏感性） 病毒的细胞培养特性 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

15、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变化。, 对其它物理和化学因子的敏感性： 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。 病毒抗原性质 包括病毒血清学性质 抗原的关系。, 流行病学特点 包括： 病毒天然的宿主范围 病毒在自然状态下的传播与媒介体的关系； 病毒的地理分布，致病机理，组织嗜亲性； 病毒引起的病理和组织病理学特点。,第四节 病毒分类系统,Pringle分类,根据核酸类型分为八大类： DNA病毒 单股DNA病毒 双股DNA病毒 DNA和RNA逆转录病毒 RNA病毒 双股RNA病毒 正链、单股RNA病毒 负链、单股RNA病毒 裸露RNA病毒 亚病毒,三

16、个病毒目 有尾噬菌体病毒目 单分子负链RNA病毒目 成套病毒目 共64个病毒科、9个病毒亚科、233个病毒属，其中29个病毒属为独立的病毒属。,亚病毒因子类群不设科和属，包括: 类病毒 卫星病毒 Prion 一些属性不很明确的属或暂定病毒属用引号和后缀“-like viruses”表示，如“Norwailk-like viruses”,类病毒 无衣壳蛋白、分子质量较低、能在寄主植物中自我复制的环状单链RNA分子 RNA 本身无mRNA活性，不编码蛋白质，无抗原性 其复制完全依赖于寄主的转录酶系统 RNA RNA的直接转录，不涉及DNA，最终产物为环状类病毒（+）RNA分子。,TL和TR代表左末端和右末端，P、C、V分别代表致病区、中央保守区和可变区。CCR是中央反向重复序列，TCR是末端反向重复序列。,对称滚环模式,鳄梨日斑类病毒等,（+）链为模板,多个单位长度的（-）链复制中间体,转录,切割,单位长度的线状（-）链分子,自环化,单位长度的环状（-）