病毒的分子生物学.ppt

病毒的分子生物学
第1页，共56页，2022年，5月20日，8点41分，星期五
病毒分子生物学研究的内容
病毒分子生物学是用现代分子生物学的新理论、新技术和新方法对病毒基因组的结构与功能，基因组的复制、表达和乙型肝炎疫苗就是基因工程疫苗。
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常见的基因工程疫苗包括亚基疫苗和肽疫苗两类。以流感疫苗为例，其途径就是把病毒的免疫原蛋白(HA抗原、NA抗原)的mRNA提取出来，再制备cDNA,克隆到大肠杆菌中，高效表达该抗原。
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由于基因工程疫苗具有安全性好、产量高、成本低，以及良好的免疫原性，它必将成为传统疫苗的有效替代疫苗。
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DNA病毒的分子生物学
DNA病毒基因组有单链和双链两种结构，并以线状或环状形式存在，大部分为单一分子，也有的由数个片段的DNA分子构成分段的基因组。
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动物DNA病毒多为双链DNA基因组，腺病毒、痘病毒、疱疹病毒都是双链线状DNA基因组，末端有重复序列，经退火能形成环形分子。
腺病毒(Aflenovirus)是一种典型的双链DNA病毒，下面以腺病毒的基因表达调控为例，简要介绍DNA病毒的分子生物学。
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腺病毒的发现
1953年，Rowe等人从外科手术摘除的儿童腺体中分离到一种致病因子，可以使培养的细胞发生慢性进行性病变，称之为腺体退化因子，后来证明这种致病因子是病毒，1956年，Enders等建议命名为腺病毒。
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腺病毒分布十分广泛， 从各种胎生哺乳动物、鸟类和两栖类动物中都已分离到。
腺病毒科分两个属：
1、哺乳动物腺病毒属 (Mastadenovirus)
2、禽腺病毒属(Ariadenovirus)。
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腺病毒感染细胞后可关闭宿主细胞某些基因的表达，大量合成病毒蛋白质，致使细胞的功能失常。
腺病毒致癌的分子机理是目前分子病毒学的一个重要研究领域。
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腺病毒的毒粒结构
×108-×108，沉降常数约560S，在 ～。腺病毒对热和酸稳定，能在肠道中存活。腺病毒颗粒无包膜，外边是蛋白外壳，中间为紧密的核心颗粒，内含单一拷贝的双链DNA。
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腺病毒的基因组结构
腺病毒基因组为线形双链 DNA，人类腺病毒基因组包括早期基因 E1A、 E1B、E2A、E2B、E3 和 E4以及晚期基因 L1、L2、L3、L4 和 L5。
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腺病毒的复制
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腺病毒的基因转录
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腺病毒与肿瘤
至今尚未发现腺病毒感染与任何人类肿瘤的关系。但许多的人类腺病毒却可以使啮齿动物的培养细胞发生转化或使这些动物产生肿瘤。
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腺病毒作为基因治疗的载体
腺病毒用作基因治疗载体和疫苗研制有着广阔的前景。腺病毒基因组的E1区和E3区可以作为外源基因的插入区。 kb的外源DNA，而E3区缺失的腺病毒可以克隆约8 kb的外源DNA，一些特定的腺病毒株已被用于人类疫苗的研制。
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腺病毒作为基因治疗载体有着以下几方面的优点：
(1)腺病毒基因组研究的比较清楚，便于进行遗传操作。
(2)其感染一般不引起明显的症状，与宿主染色体整合的机率很低，作为基因治疗的载体比较安全。
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(3)可以感染不同类型细胞，易于进行体外培养，病毒感染细胞滴度高，可在细胞内有效复制。
(4)腺病毒感染细胞