病毒的遗传和变异.ppt

第八章病毒的遗传和变异
遗传和变异是生命的基本特征。病毒是一种极为简单的分子生物,核酸是病毒遗传的物质基础,由于核酸复制的忠实性,病毒在以复制的方式进行世代延续时,亲代病毒能将自身的形态结构、宿主范围、毒力、对理化因子和敏感性准确地传递给子代病毒,这是病毒的遗传表现。另一方面,病毒在世代延续时,可能因各种各样的原因使某些个体的核酸了发生改变,随之带来这些个体性状的改变,因而病毒个体之间出现差异,这就是病毒的变异。
但由于病毒不具有细胞结构,其遗传物质很容易受周围环境的影响。特别是病毒是以基因组的分子形式在细胞内复制繁殖,在繁殖过程中,病毒核酸更易受到细胞内分子环境的影响而发生改变,这就决定了病毒的遗传具有较大的变异性。
第一节、病毒的突变
一、突变的定义
突变:病毒遗传物质核酸的组成或结构发生改变。
点突变(或狭义的突变):病毒遗传物质核酸中一对或少数几对碱基的缺失、插入或置换,其发生变化的范围很小。
但目前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。
二、自发突变
自发突变:在没有任何已知诱变存在的条件下,一些病毒在子代中产生高比例的突变体。
在DNA基因组病毒中,自发突变率极低,每一人掺入核苷酸的自发突变率仅为
10-8~10-11。在基因组为RNA的病毒中,检测到的自发突变率高得多,每个掺入核苷酸的自发突变率高达10-3~10-4。这种自发突变率差异的原因是RNA基因组复制置信度低,RNA复制酶中缺少校正阅读活性。
三、诱发突变
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(indyced mutation),提高病毒群体中的突变率。
病毒诱变剂根据诱变机制可分为几类:
1)体外诱变剂
其作用是对病毒的静态核苷酸进行化学修饰,使其在后面的复制中碱基配对发生改变,导致同型碱基置换和异型碱基颠换,这类诱变剂主要有亚***、羟***、烷化剂等。
2)体内诱变剂
它们的作用需要代谢活跃的核苷酸,其中一组为碱基类似物,另一组体内诱变剂为插入剂。如吖啶类染料。
四、病毒突变体
(null mutant)
无效突变体中病毒的一个基因完全失活。
(temperature-sensitive mutant)
(plaque morphology mutant)
(host range mutant)
(drug resistance mutant)
(antibody resistance mutant)
(revertant)
第二节、病毒的重组
一、病毒重组机制
病毒重组时,来自两个或多个病毒颗粒的遗传物质重配于子代重组体病毒中,病毒重组体含有来自两个或多个亲代病毒基因的核酸序列。
根据对DNA序列和所需要蛋白质因子的需要,可把重组分为同源重组和专一位点重组。
同源重组:又称为一般重组(general bination),这类重组依赖于大范围DNA同源序列的配对,负责DNA配对和重组的蛋白质因子无碱基序列特异性,只要两条DNA序列相同或接近相同,重组便可在配对的任何部位发生。