第三章病毒和亚病 第二节亚病毒 亚病毒:凡在核酸和蛋白质两种成分种,只含有 其中之一的分子病原体,称为亚病毒。该名词最 早是由Lwo提出(1981年)。 有三类: 类病毒、拟病毒、朊病毒
第三章 病毒和亚病毒 第二节 亚病毒 亚病毒：凡在核酸和蛋白质两种成分种，只含有 其中之一的分子病原体，称为亚病毒。该名词最 早是由Lwoff提出（1981年）。 有三类： 类病毒、拟病毒、朊病毒
第三章病毒和亚病 类病毒( Viroid) 类病毒:只含有RNA一种化学组分、专性细胞内寄生的分子病原 体 1、发现:马铃薯纺锤形块茎病( potata spindle tuber disease,. PSTD)是1922年在美国发现的,它可使马铃薯减产20~70% 我国于1960年时在黑龙江省发现,减产极其严重 1967~1971年在美国工作的瑞士学者 Dimer发现,患PSTD的块 茎抽提物经超离心和凝胶电泳后,出现一条比一般病毒分孑更 小的10的区带(TMV1S)。经一系列试验后,证明它是一个 没有衣壳包裹的RNA分子,经过电镜观察,发现它是一条长 50nm的棒状 dsRNA分子,他称它为STv。 从此,一类新的病原体类病毒就被广泛承认并进行了深入的 研究。在1977~1988年间陆续发现的类病毒已有18种,例如番茄 散顶病、柑橘裂皮病、菊花矮化病、菊花褪绿斑驳病、黄瓜白 果病、椰子死亡病和酒花矮化病等的类病毒
第三章 病毒和亚病毒 一、类病毒（Viroid） 类病毒：只含有RNA一种化学组分、专性细胞内寄生的分子病原 体。 1、发现： 马铃薯纺锤形块茎病（potata spindle tuber disease, PSTD）是1922年在美国发现的，它可使马铃薯减产20~70%。 我国于1960年时在黑龙江省发现，减产极其严重。 • 1967~1971年在美国工作的瑞士学者Dimer发现，患PSTD的块 茎抽提物经超离心和凝胶电泳后，出现一条比一般病毒分子更 小的10S的区带(TMV19S）。经一系列试验后，证明它是一个 没有衣壳包裹的RNA分子，经过电镜观察，发现它是一条长 50nm的棒状dsRNA分子，他称它为STV。 • 从此，一类新的病原体—类病毒就被广泛承认并进行了深入的 研究。在1977~1988年间陆续发现的类病毒已有18种，例如番茄 散顶病、柑橘裂皮病、菊花矮化病、菊花褪绿斑驳病、黄瓜白 果病、椰子死亡病和酒花矮化病等的类病毒
第三章病毒和亚病 2、特点:可以认为,类病毒是当今所知道的最小、只含 RNA一种成分、专性细胞内寄生的分子生物。现把类病 毒的特点及其与病毒的比较列在表4-4中。 变4-类病霉的特点及其与病事的比较 比较项 病 类病謠 大小 小 成分 核酸和蛋白质等 裸的RNA分子 核酸分子量 106~10BDa 1 05Da 耐热性 50~60C下失活 至90〔下仍存活 传播特点 般不能通过种传播 可通过种子怜播
第三章 病毒和亚病毒 2、特点：可以认为，类病毒是当今所知道的最小、只含 RNA一种成分、专性细胞内寄生的分子生物。现把类病 毒的特点及其与病毒的比较列在表4-4中
第三章病毒和亚病 3、结构:大量实验证明,PSTV呈棒形结构,是一个裸露的闭 合环状sRNA分子。整个环由2个互补的半体所组成,其一含 179个核苷酸,另一含180个核苷酸,两者间有70%的碱基以 氢键方式结合,共形成122个碱基对。整个棒状结构中有27个 内环,最大的螺旋分段含有8个碱基对,最大的内环含有12个 核苷酸。 30 60 90 359 180 33 300 270 2I0 图4-16铃薯纺镪形块茎类粞蓐(PSTⅤ)的结构模型 马铃薯纺锤形块茎类病毒(PSTV)的结构模型
第三章 病毒和亚病毒 3、结构：大量实验证明，PSTV呈棒形结构，是一个裸露的闭 合环状ssRNA分子。整个环由2个互补的半体所组成，其一含 179个核苷酸，另一含180个核苷酸，两者间有70%的碱基以 氢键方式结合，共形成122个碱基对。整个棒状结构中有27个 内环，最大的螺旋分段含有8个碱基对，最大的内环含有12个 核苷酸。 马铃薯纺锤形块茎类病毒(PSTV)的结构模型
第三章病毒和亚病 类病毒发现的意义 ·对生物学家来说,类病毒的发现为他们探索生命起源提供 了一个新的低层次上的好对象; 对分子生物学家来说,类病毒是研究最重要生物大分子的 结构与功能的绝好材料 对病理学家来说,类病毒的发现为他们揭开人类和动、 植物的各种传染性疑难杂症的病因带来了新的希望; 对哲学家来说,类病毒的发现,为他们长期以来有关生命 本质的认识将带来革命性的影响
第三章 病毒和亚病毒 4、类病毒发现的意义： • 对生物学家来说，类病毒的发现为他们探索生命起源提供 了一个新的低层次上的好对象； • 对分子生物学家来说，类病毒是研究最重要生物大分子的 结构与功能的绝好材料； • 对病理学家来说，类病毒的发现,为他们揭开人类和动、 植物的各种传染性疑难杂症的病因带来了新的希望； • 对哲学家来说，类病毒的发现，为他们长期以来有关生命 本质的认识将带来革命性的影响
第三章病毒和亚病 二、拟病毒( virusoids) 拟病毒又称类类病毒或病毒卫星,可认为是一类包裹在真病毒粒子中 的有缺陷的类病毒 发现:1981年 Randles等在绒毛烟中分离到一种直径为30nm的二十 面体病毒,称绒毛烟斑驳病毒( VTMOV)。 在鉴定该病毒时,发现其基因组除含-种大分子线状sRNA(称 RNA-1)外,还含有一种类似于类病毒的环状sRNA分子(称RNA2) 及它的线状形式(称RNA-3)。进一步研究表明,对 VTMOV的RNA 1和RNA-2进行单独接种时,都不能感染和复制,只有把两者合在 一起时才可以感染和复制。因此,这种环状 SSRNA分子是一种类 似于类病毒的新型RNA分子,于是 Haselof等(1982)将这种包被 于病毒衣壳内的环状RNA分子称为拟病毒。 至1986年,已发现的拟病毒除 VTMOV外,还有苜蓿暂时性条斑病 毒(LTSV)、莨菪斑驳病毒(SNMV)和地下三叶草斑驳病毒( SCMOV)
第三章 病毒和亚病毒 二、拟病毒 （virusoids） 拟病毒又称类类病毒或病毒卫星，可认为是一类包裹在真病毒粒子中 的有缺陷的类病毒。 1.发现：1981年Randles等在绒毛烟中分离到一种直径为30nm的二十 面体病毒，称绒毛烟斑驳病毒（VTMoV）。 • 在鉴定该病毒时，发现其基因组除含一种大分子线状ssRNA(称 RNA-1)外，还含有一种类似于类病毒的环状ssRNA分子(称RNA-2) 及它的线状形式(称RNA-3)。进一步研究表明，对VTMoV的RNA- 1和RNA-2进行单独接种时，都不能感染和复制，只有把两者合在 一起时才可以感染和复制。因此，这种环状ssRNA分子是一种类 似于类病毒的新型RNA分子，于是Haseloff等（1982）将这种包被 于病毒衣壳内的环状RNA分子称为拟病毒。 • 至1986年，已发现的拟病毒除VTMoV外，还有苜蓿暂时性条斑病 毒(LTSV)、莨菪斑驳病毒(SNMV)和地下三叶草斑驳病毒(SCMoV)
第三章病毒和亚病 现将它们的核酸和蛋白质组成列在表4-5中。 表4-5含有批病RNA的四种病的蛋白质和核酸组成 病 组分 VTMaV SNMV LTSV SCAt 33000 衣 30200 32400 29000 蛋分/最() 36000 27750 29000 26000 3I000 z7700 RNA-1 单链,线状 单链,线状 单链,线状 单链,线状 核分子量Da) 1.5×106 1.5×108 L.4×105 1.5x10 RNA-2 单链,环状 单链,环状 单链,环状 单链,环状 |分子量(DB) 0.12X106 0.12×106 0.12x136 0.12×106 碱基数 365 377 324 40或300 RNA-2约含40个核背酸,RNA-3约含300个核苷酸
第三章 病毒和亚病毒 现将它们的核酸和蛋白质组成列在表4-5中
第三章病毒和亚病 ·拟病毒极其微小,一般仅由裸露的RNA或DNA组成。被 拟病毒“寄生″的真病毒又称辅助病毒,拟病毒则成为它 的“卫星”病毒。 ·拟病毒它是一些必须依赖辅助病毒才能复制的小分子核酸 片段,它被包装在辅助病毒的壳体中,本身对于辅助病毒 的复制不是必需的,而且它与辅助病毒的基因组无明显的 同源性。拟病毒利用辅助病毒的复制酶进行复制,犹如病 毒利用宿主细胞的能量、原料及酶进行复制一样。故可认 为拟病毒是寄生于辅助病毒粒子中的分子寄生物
第三章 病毒和亚病毒 • 拟病毒极其微小，一般仅由裸露的RNA或DNA 组成。被 拟病毒“寄生”的真病毒又称辅助病毒，拟病毒则成为它 的“卫星”病毒。 • 拟病毒它是一些必须依赖辅助病毒才能复制的小分子核酸 片段，它被包装在辅助病毒的壳体中，本身对于辅助病毒 的复制不是必需的，而且它与辅助病毒的基因组无明显的 同源性。拟病毒利用辅助病毒的复制酶进行复制，犹如病 毒利用宿主细胞的能量、原料及酶进行复制一样。故可认
第三章病毒和亚病 2、关于拟病毒的复制机制 拟病毒的复制是以自身侵染性RNA分子为模板,借助寄主 细胞内依赖于RNA的RNA聚合酶进复制 ·具体过程是:先以滚环方式合成一条高分子量多拷贝的负 链RNA,再以负链为模板合成一系列的正链RNA,于是形 成了一个双链的复制中间体,然后在从复制中间体上产生 线状的sRNA-3分子, SSRNA-3再在RNA连接酶的作用下 环化成RNA-2这种拟病毒分子 P 图47舡病毒限NA复测的视环模
第三章 病毒和亚病毒 2、关于拟病毒的复制机制 • 拟病毒的复制是以自身侵染性RNA分子为模板，借助寄主 细胞内依赖于RNA的RNA聚合酶进复制。 • 具体过程是：先以滚环方式合成一条高分子量多拷贝的负 链RNA，再以负链为模板合成一系列的正链RNA，于是形 成了一个双链的复制中间体，然后在从复制中间体上产生 线状的ssRNA-3分子，ssRNA-3再在RNA连接酶的作用下 环化成RNA-2这种拟病毒分子
第三章病毒和亚病 3、拟病毒的研究至少有以下四个方面的意义 ①有助于探索核酸的结构与功能:拟病毒是—种低分子量 的侵染性核酸分子,因而易于进行细致的化学组分和结 构分析;通过拟病毒与类病毒的结构与功能的比较,对 核酸的结构与功能的比较,对核酸的结构与功能可能会 得到更深入的了解。 拟病毒必须依靠辅助病毒的存在才能复制,而辅助病 ②有助于探索拟病毒与辅助病毒(RNA-1)间的相互关系 的复制却不需要拟病毒的存在。拟病毒的存在可以影响 辅助病毒的产量和改变辅助病毒在宿主上的症状及反应 的程度
第三章 病毒和亚病毒 3、拟病毒的研究至少有以下四个方面的意义： ①有助于探索核酸的结构与功能：拟病毒是一种低分子量 的侵染性核酸分子，因而易于进行细致的化学组分和结 构分析；通过拟病毒与类病毒的结构与功能的比较，对 核酸的结构与功能的比较，对核酸的结构与功能可能会 得到更深入的了解。 ②有助于探索拟病毒与辅助病毒（RNA-1）间的相互关系： 拟病毒必须依靠辅助病毒的存在才能复制，而辅助病毒 的复制却不需要拟病毒的存在。拟病毒的存在可以影响 辅助病毒的产量和改变辅助病毒在宿主上的症状及反应 的程度