第三章 病毒的遗传与进化 第一节 突变 第二节 诱变 第三节 基因重组 第四节 病毒基因产物间的相互作用
第一节 突变 基因组变异 表型变异 突变( mutation) 是指基因组中核酸碱基顺序上的 化学变化,可以是一个核苷酸的改变,也可为上百 上千个核苷酸的缺失或易位。
一、基因组变异 1. 位点变异 : 单个核苷酸改变 2. 缺失变异 (1) 小段核苷酸缺失 (2) 大段核苷酸缺失
位点变异
缺损型干扰 (defective interfering,DI) 突变株 这是一种缺失突变的产物。自身不能复制, 只有在亲本野生株作为辅助病毒存在时才 能复制, 但又干扰亲本病毒的复制, 导致后者 数量减少。
DI 突变株特点 1. 含正常的衣壳蛋白质 2. 只含有正常基因组的一部分 3. 只能在正常同源病毒同时存在时才能繁殖, 这 时同源病毒成为辅助病毒 (helper virus) 4. 特异性地干扰同源病毒的繁殖, 经连续传代 后,DI 颗粒增多
二、表型变异 1. 毒力变异 2. 抗原性变异 3. 空斑变异 4. 条件致死性突变株 如:温度敏感性 (ts) 突变株
三、突变率 DNA 病毒复制具有校正( proofreading ) 功能 , RNA 的复制缺少校正机制,病毒 RNA 复制的错误率远远高于病毒 DNA 。
第二节 诱变 紫外射线或 X 射线 亚硝基胍等化学试剂处理 定点诱变( site-directed mutagenesis ) 将病毒基因组任何既定部位的核苷酸替换,或者使之 缺失,或者插入另一段核苷酸。
第三节 基因重组 分子内重组( intramolecular recombination ) 重配( reassortment )
将两个有亲缘关系但生物学性状不同的毒 株感染同一个宿主细胞,从而可发生核酸水平 上的互换,产生兼有两亲本特性的子代,称为 重组。 一、分子内重组
Recombination by break-rejoin of incompletely linked genes
对于分节段的 RNA 病毒,通过交换 RNA 节段而进行的重组称为重配。 二、重配 (reassortment)
Reassortment by independent assortment during dual infection.
adapted from Treanor JJ Infect. Med. 15:714
第四节 病毒基因产物间的相互作用 补偿作用( complementation ) 表型混合( phenotypic mixing ) 基因型混合( Genotype mixing )
一、补偿作用( complementation ) 是指在感染的细胞中,病毒蛋白质之间由 于相互作用的结果,拯救了一种或两种病 毒或增加了病毒的产量。
Complementation Progeny virus assembled using wt N and wt M proteins Genomes in progeny are either ts M or ts N 和 (或)
二、表型混合( phenotype mixing ) 两种病毒混合感染后,一个病毒的基因 组偶尔装入另一病毒的衣壳内,或装入两 个病毒成分构成的衣壳内,发生表型混合。
PHENOTYPIC MIXING
no changes in genome possibly altered host range possibly resistant to antibody neutralization
表型混合特点: 两株病毒混合感染时,装配过程发生错误形成 主要表现为耐药性,抗原性等改变,基因并未 改变,改变的生物学性状不能遗传
三、基因型混合( Genotype mixing ) 指两种病毒的核酸偶尔混合装在同一病 毒衣壳内,或两种病毒的核衣壳偶尔包 在一个囊膜内,但它们的核酸都未重组 合,所以没有遗传性。
virus A virus B 或 POLYPOIDY
1. 何谓 DI 突变株?其特点怎样? 2. 基因重组与重配的区别。 3. 病毒基因产物之间的相互作用表现在 哪些方面? 复习思考题