《分子生物学病毒分子生物学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分子生物学病毒分子生物学（141页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 病毒的分子生物学-疾病与人类健康,Prof.& Dr. Shuqing Cao, School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, E-mail: ,基因的本质及其功能,细胞水平,组织水平,精巧,细胞分化 个体发育,生理,疾病的发生,内因,免疫,外因,适度免疫,免疫缺陷过度免疫,狭义的分子生物学,广义的分子生物学,分子水平阐明生命现象,病理,分子水平,个体、群体,蛋白异常,RNA异常,基因异常,物理,化学,生物,健康：机体是众多对立生理过程和物质的相对统一体，健康是这些过程和物质相
2、互作用而维持的机体相对稳定的生命过程（稳态）。 疾病：机体在一定的条件下与病因相互作用，因稳态调节异常而发生的一种异常生命过程（稳态的破坏） 。,现代科学认为，疾病的发生直接或间接与基因有关,人类疾病都是：“基因病”,经典单基因病,多基因病,获得性基因病,经典单基因病：主要病因是某个基因位点上产生了缺陷等位基因； 多基因病：涉及多个基因及调控这些基因表达的环境因子之间的相互作用； 获得性基因病：主要是由病源微生物感染引起的传染病。,以病毒病为例 :首 先 , 病毒基因组的侵染依赖于人类基因组所编码的受体蛋白 ; 其次 , 病毒基因 组的复制与扩增依赖于人细胞中的蛋白质合成 “ 机器 “;第三
3、, 病毒病的实质是 破坏了人类基因之间的正常协调与功能发挥。,第一节 肿瘤与癌症 第二节 人免疫缺陷病毒HIV 第三节 乙型肝炎病毒 HBV 第四节 基因治疗,第一节 肿瘤与癌症,肿瘤（tumor，neoplasm）：机体在各种致瘤因素作用下，局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致克隆性异常增生而形成的新生物。 良性肿瘤：组织来源+瘤 恶性肿瘤： 上皮组织的恶性肿瘤：组织来源+癌：部位+良恶性 癌症 （Cancer ）即上皮组织的恶性肿瘤 间叶组织的恶性肿瘤：组织来源+肉癌 骨髓白细胞的恶性肿瘤：白血病（血癌）,全世界每年约有1000万人新患癌症，有600万人死亡。 中国每年约
4、有170万人新患癌症，有120万人丧生。 癌症已分别成为城市和农村第一和第三位的死亡原因。 人类面临着尽快征服肿瘤的艰巨任务。,癌基因发现的足迹,癌症的发生与外部因素有关,1775年，伦敦医生波特（perCIV.lp.ti），扫烟囱的男工上阴囊癌，首次提出癌症与特殊因素或环境有密切关系。 德国东部的沥青铀矿矿工患肺癌 X线打交道的人皮肤癌和白血病 吸烟人群肺癌发病率比不抽烟的人群高20至30倍 20世纪初，日本山际克三郎，兔子耳朵反复涂抹煤焦油几个月皮肤癌（美国：3一甲基胆蒽和二甲苯丙蒽致癌） 特殊因素能够诱发癌症 遗传学家：X线和化学物质能导致基因突变。,组织细胞衰竭,化学物质和X线,癌症（
5、组织细胞增生）,基因突变,细胞癌化的基本环节和检测标准？,基因突变导致癌症发生？,化学物质 高度诱变细菌的作用（-）有效诱发啮齿类动物肿瘤（-） 致癌物质诱变因素理论：诱变因素损害基因导致癌症。 问题：如果以上理论成立，癌细胞必定携 有突变基因，必须找到这些突变基因。（化学致癌物细胞中所有DNA）,1909; Peyton Rous discovered a virus that causes cancer in chickens (sarcoma) The causitive agent now known as “Rous Sarcoma Virus“ (RSV)Rous awarded
6、Nobel Prize in 1966,tumors can be caused by viruses,Peyton Rous,Fig 3.1 Oncogenes (Cooper),Rous sarcoma virus (RSV) compared to avian leukosis virus (ALV),Isolation of Temperature-Sensitive Mutants of RSV,Fig 3.3 Oncogenes (Cooper),解释：致癌的基因突变，相应的蛋白在较高温度时丧失功能。,Martin,Isolation of Transformation-Defec
7、tive Mutants of RSV,Fig 3.2 Oncogenes (Cooper),推想：病毒的基因有两部分（病毒的繁殖和致癌的基因），致癌的基因突变使病毒失去致癌能力，但不影响其增殖。,Vogt,Transformation-Defective Mutant,Transforming RSV,Reverse transcription,LTR,L T R,GAG,POL,ENV,DNA,the Discovery of Oncogenes,法国：斯蒂朗 加利福尼亚：彼绍波、法莫斯,RNAse,src,Bishop,Varmus,Rouse sarcoma virus,癌基因：是一类
8、与肿瘤发生和发展密切相关的基因，在体外可促进细胞转化，在体内可诱导肿瘤的发生，其蛋白产物可促进细胞的增殖。 癌基因可分为两大类： 病毒癌基因（virus oncogene, v-onc.） 目前发现的病毒癌基因有30多种，而且认为他们最初来自细胞癌基因。 细胞癌基因（cellular oncogene, c-onv） 通过分子杂交和细胞转染实验等技术发现细胞癌基因。目前发现的细胞癌基因有100多种，其中部分在病毒中存在。,癌基因,Retrovirus Structure,一、反转录病毒致癌基因（P294）,根据反转录病毒的转化细胞的能力将其分为： 急性转化型和非急性转化型 急性转化型主要特征：
9、 1.感染后很短时期（几天或几周）就出现实体瘤或白血瘤； 2.所带的癌基因一般位于病毒基因组的内部，也可位于基因组的3端，但不会插入结构基因内部； 3.具有体外转化能力。 非急性转化型感染寄主细胞后需要较长时间（几个月或几年，甚至数十年）后才会致癌。,1 急性转化型和非急性转化型（P295）,Transforming RSV,2. v-onc基因的起源（P296）,概念： 正常细胞中存在癌基因，在正常情况下它们不具有致癌作用，但在一定情况下被激活后可变成具有致癌作用的癌基因，在正常情况下它们不但无害，而且对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。,原癌基因（protooncogene）,v-o
10、nc 病毒名称 动物品种 abl Agelson白血病 小鼠 akt AKT8病毒 小鼠 cbl Cax NS-1 小鼠 crk CT10肉瘤 鸡 erbA 禽类成红血细胞增生症ES4 鸡 erbB 禽类成红血细胞增生症ES4 鸡 ets 禽类成细血细胞增生症E26 鸡 fes Gardner-Arnstein猫肉瘤 猫 fgr Gardner-Rasheed猫肉瘤 猫 fins McDonough猫肉瘤 猫 fos FBJ小鼠成骨肉瘤 小鼠 fps Fujinami肉瘤 鸡 jun 禽类肉瘤17 鸡 kit Hardy-Zuckerman猫肉瘤 猫 maf 禽类肉瘤AS42 鸡 . . .
11、. .,v-onc 病毒名称 动物品种mos Moloney肉瘤 小鼠 mpl 骨髓增生性白血病 小鼠 myb 禽类髓母细胞增生症 鸡 myc 禽类髓细胞瘤病 鸡 qin 禽类肉瘤31 鸡 raf 3611小鼠肉瘤 小鼠 rasH Harvey肉瘤 大鼠 rask Kirsten肉瘤 大鼠 rel 网状内皮增生症 火鸡 ros UR2肉瘤 鸡sea 禽类成红血细胞增生症S13 鸡 sis 猿猴肉瘤 猴 ski 禽类SK 鸡 src Rous肉瘤 鸡 yes Y73肉瘤 鸡 . . . 人？,已发现的反转录病毒癌基因,(动物)致癌病毒,癌基因,理化因素致癌,人的癌,癌基因?,人类癌基因的分离,D
12、NA,Shear,mRNA,cDNA library,Transfect Cell,Transfect Cell,Transformed Phenotype,Tumor,麻省工学院，温伯格（weinberg)，EJ膀胱癌细胞，1981.8.27获得癌基因 哈佛大学，库柏（cooper)，T24 EJ膀胱癌细胞，1981.9.30获得癌基因 哥伦比亚大学，威格勒（wigler)， T24 EJ膀胱癌细胞！ 美国国立癌研究所，巴巴希德，膀胱细胞，1981.11获得癌基因,NTH3T3 CELL,膀胱癌,癌基因,肺癌,大肠癌,病毒癌基因,ras,癌基因成为癌研究的核心,1989年诺贝尔生理医学奖得主,美国人M.Bishop 与美国科学家Varmus因在70年代发现动物的致癌基因不是来自病毒而是来自动物体内正常细胞内所存在的一种基因原癌基因而获1989年诺贝尔奖。,
