第五章 病毒学检验基本技术

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1、第五章病毒学检验基本技术第一节病毒的形态结构和化学组成病毒（Virus）是超显微的、无细胞结构的、只含一种核酸(或DNA或RNA)、只能在活细胞内存活的寄生物。病毒在活细胞外以病毒粒子的形式存在，不能进行代谢和繁殖，不具有生命特征，但一旦进入宿主细胞就具有生命特征。一病毒的形态大小（一）病毒的形态病毒一般呈球形或杆形，也有呈卵圆形、砖形、丝状和蝌蚪状。动物病毒多呈球形、卵圆形或砖形，如腺病毒为球状，痘病毒为砖形；植物病毒多呈杆形或丝状，少数为球状，如烟草花叶病毒为丝状，苜蓿花叶病毒为杆状，花椰菜花叶病毒为球状。细菌病毒即噬菌体多为蝌蚪状，也有为球状和丝状，如大肠杆菌偶数T噬

2、菌体系列为蝌蚪状，大肠杆菌噬菌体fd为丝状（图5-1）。图5-1病毒的形态（二）病毒的大小病毒非常微小，以纳米（nm）表示。较大的痘病毒直径约为300nm，较小的口蹄疫病毒颗粒直径为10～22nm。二病毒的结构和化学组成及其功能病毒粒子(virion)是指一个结构和功能完整的病毒颗粒。病毒粒子主要由核酸和蛋白质组成。核酸位于病毒粒子的中心，构成了病毒的核心或基因组(genome)，蛋白质包围在核心周围，构成了病毒粒子的衣壳(capsid)。核酸和壳体合称为核衣壳(nucleocapsid)(见图5-2)。最简单的病毒就是裸露的核衣壳。病毒形状往往是由于组成外壳蛋白的亚单位

3、种类不同而致。此外，在某些病毒的核衣壳外，还有一层囊膜(envelope)结构。1核酸核酸是组成各种病毒的核心。一种病毒只含有一种类型的核酸,即DNA或RNA。核酸可以是单股的，也可能是双股的；可以是线状的，也可以是环状的。大多数病毒粒子中只含有一个核酸分子。少数RNA病毒含两个或两个以上的核酸分子，而且各个分子担负着不同的遗传功能，它们一起构成病毒的基因组，所以这些RNA病毒为双组分基因组、三组分基因组或多组分基因组。病毒核酸(即病毒基因组)储存着病毒的遗传信息，控制着其遗传变异、增殖和对宿主的感染性等。病毒核酸可借助理化方法加以分离，这种分离的核酸因缺乏衣壳的保护，较

4、为脆弱，但仍具有感染性，称为感染性核酸。其感染范围比完整的病毒粒子更广，但感染力较低。图5-2病毒结构模式图2衣壳衣壳是指围绕病毒核酸并与之紧密相连的蛋白质外壳，它由许多壳粒(capsomere)组成。壳粒是指在电子显微镜下可以辨认的组成衣壳的亚单位，由一个或多个多肽分子组成。组成衣壳的壳粒基本上有两种对称排列。一种是二十面体，壳粒沿着三根互相垂直的轴形成对称体，衣壳一般为二十面体。腺病毒的衣壳就是一个典型的二十面体（图5-3）。另一种呈螺旋状，壳粒和核酸呈螺旋对称形排列成直杆状(如烟草花叶病毒)、伸长的纤维状(如噬菌体fd)、弯曲杆状(如马铃薯X病毒)。烟草花叶病毒是螺旋

5、对称是病毒中研究得最为详尽的一个例子，其病毒粒子呈杆状或线状，蛋白质衣壳由壳粒一个紧挨一个地螺旋排列而成，病毒RNA位于衣壳内侧螺旋沟中。病毒粒子全长300nm，直径15nm，由2130个壳粒组成130个螺旋。另外有些噬菌体同时具有两种对称性，称为复合性对称。有些病毒不具有任何对称性。病毒蛋白质的作用主要是构成病毒粒子外壳，保护病毒核酸；决定病毒感染的特异性，与易感染细胞表面存在的受体有特异亲和力；还具有抗原性，能刺激机体产生相应抗体。图5-3病毒外壳结构的对称性3囊膜(envelope)囊膜指包被在病毒核壳体外的一层包膜，主要成分为磷脂，此外还有糖脂、中性脂肪、脂肪酸、

6、脂肪醛、胆固醇。囊膜一般为脂质双层膜，与这些膜相联的是病毒特异性蛋白。这些病毒特异性蛋白在病毒感染和复制过程中发挥作用。囊膜表面往往具有突起物，称纤突(spike)。囊膜对一些脂溶剂如乙醚、氯仿和胆盐等敏感。有囊膜的病毒有利于其吸附寄主细胞，破坏宿主细胞表面受体，使病毒易于侵入细胞。三宿主细胞的病毒包涵体宿主细胞被病毒感染后，常在细胞内形成一种光学显微镜下可见的小体，称为包涵体(图5-4)。包涵体多为圆形、卵圆形或不定形，性质上属于蛋白质。不同病毒在细胞中呈现的包涵体的大小、数目并不一样。大多数病毒在宿主细胞中形成的包涵体是由完整的病毒颗粒或尚未装配的亚单位聚集而成的小体

7、，少数包涵体是宿主细胞对病毒感染的反应产物。一般包涵体中含有一个或多个病毒粒子，亦有不含病毒粒子的。病毒包涵体在细胞中的部位不一，有的见于细胞质中，有的位于细胞核中，也有的则在细胞核、细胞质内均有。由于不同病毒包涵体的大小、形态、组成以及在宿主细胞中的部位不同，故可用于病毒的快速鉴别，有的可作为某些病毒病的辅助诊断依据。有的包涵体还有特殊名称，如天花病毒包涵体叫顾氏(Guarnier)小体，狂犬病毒包涵体叫内基氏(Negri)小体，烟草花叶病毒包涵体被称为X体。包涵体可以从细胞中移出，再接种到其他细胞时仍可引起感染