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正粘病毒培養和增殖



錄入時間:2009-7-9 13:42:47 來源:青島betway必威西汉姆联

 
(1)培養〖HT5SS
甲型流感病毒雖能引起人和多種動物的疾病,但大多數毒株具有比較明顯的宿主特異性。各型流感病毒都能在雞胚內良好增殖。初代分離時最好應用羊膜腔接種法,但許多毒株也能適應於雞胚尿囊腔,特別是已在羊膜腔內傳代的毒株。丙型流感病毒隻能在羊膜腔內增殖。多數流感病毒可在牛胚腎、雞胚腎、猴胚腎和人胚腎細胞內增殖,但各毒株產生細胞病變的能力不同。檢測細胞培養物內病毒增殖的最可靠的方法是血細胞吸附試驗。流感病毒對細胞的吸附,發生於病毒血凝素與細胞受體(含神經氨酸)之間。雖然病毒的NA也參與反應,但因其與HA相比,在數量上隻占極少數(10∶1),故在病毒與細胞的最初吸附中起不到多大作用。據估計,每個雞胚絨毛尿囊膜細胞約有1000~2000個受體部位。
(2)病毒基因組的複製與轉錄
〓流感病毒複製時可產生兩種基因轉錄物:一種是A(+)cRNA,其功能相當於mRNA;另一種是A(-)cRNA,是病毒複製時產生vRNA的模板。病毒RNA在細胞內最先轉錄出mRNA(+)cRNA,這一過程稱初始轉錄。子代病毒RNA分子的產生稱為二級轉錄,這一過程是用A(-)cRNA作模板合成vRNA。流感病毒與其它RNA病毒(如小RNA病毒)不同,它不能在去核的細胞內複製,而且紫外線照射、放線菌素D或絲裂酶素C都可以阻斷病毒的增殖。上述藥物隻能在RNA合成之前,即感染後前2小時之內有此作用。但是DNA合成的化學抑製物(如阿糖胞苷~AraC),不能降低感染病毒的增殖。因此,功能性宿主DNA,而不是複製型宿主DNA,是流感病毒增殖的早期過程所必需的。實際上,宿主細胞的mRNA對流感病毒RNA的複製和轉錄也是需要的,因為宿主細胞mRNA的5’端10~15個核苷酸以及其帽子結構,可轉移到病毒裸露mRNA的5’端,也可作為病毒基因組轉錄的引物。證明流感病毒的複製需要宿主細胞RNA多聚酶的參與。
流感病毒的初始轉錄〓流感病毒的初始轉錄(mRNA的合成)包括引物RNA的切割、合成啟始、鏈的延長和終止等幾個過程,由病毒轉錄酶複合體(包括PB1、PB2、PA和NP)來完成。首先,病毒核酸酶PB2結合到宿主mRNA的5’端並切下10~13個核苷酸,這一序列帶有帽子結構,可直接作為引物。一般的核酸酶切割後產生的3’端帶有磷酸,而流感病毒的核酸內切酶切割後可產生3’端OH基,因此切下的寡核苷酸不需要去磷酸化即可直接作引物。流感病毒核酸內切酶作用的發揮要求帽子上有m7G,其合適的切割位點在嘌呤的3’端,並且距離是10~13個核苷酸,最適切割位點是腺嘌呤核苷的3’端。引物加上後,PB1以病毒RNA為模板催化合成的起始和鏈和延伸。加上去的第一個核苷酸是G,它與病毒RNA3’端的第二個核苷酸互補,由此可見,病毒轉錄酶不轉錄3’端第一個核苷酸(U)。當鏈延伸到11-15個核苷酸長度時,引物從PB2上釋放下來,但其3’端的A仍保留在mRNA上,因此病毒mRNA的5’端仍為AGC。在鏈的延伸過程中,PB1、PB2和PA一起移動,但PA的作用還不清楚。當鏈延伸到距模板5’端15~22個核苷酸處時遇到寡聚U序列,以此為模板合成PolyA尾後使鏈的延長終止。由此可見病毒mRNA是病毒RNA的不完全轉錄物。
(A)(一)cRNA的合成及病毒基因組複製〓(A)(一)cRNA是合成子代病毒基因組的模板,可在感染的宿主細胞內發現,它是病毒RNA的完全轉錄物,5’末端是pppA,3’端沒有PolyA尾。流感病毒mRNA的合成在無病毒蛋白質合成的情況下即可進行,而(A)(一)cRNA不同,必須在有功能性病毒蛋白合成後才能進行,因此其合成出現的時間比mRNA晚。一般認為合成(A)(一)cRNA所需要的酶也是病毒聚合酶複合體,但病毒的某些蛋白質(如NS1、NS2和M2)也參與這一轉錄過程。其轉錄的特點是不需要引物即可起始;轉錄時由於病毒蛋白質的參與,能通過模板上的PolyU區到達5’末端。病毒聚合酶複合體中每種成分在轉錄過程中的作用還不十分清楚。流感病毒8個片段或7個片段的末端序列都相同,因此轉錄酶識別每個片段的機會是均等的,這樣每個片段轉錄(A)(一)cRNA率都相同。(A)(一)cRNA合成後可作為模板,在轉錄酶複合體的催化下忠實地轉錄出子代病毒RNA。
RNA合成的調節〓在流感病毒感染過程中,三種病毒RNA[mRNA、(A)(一)cRNA和vRNA]的合成速度受到某種機製的調節。感染後最先合成的是mRNA,幾乎在感染後馬上就能檢測到,因為mRNA的合成隻需要病毒多聚酶複合體及宿主mRNA的帽狀結構,不需要其它的病毒蛋白質的協助。mRNA的合成在感染後2小時可達到高峰。在檢測到mRNA後很快即可檢測到(A)(一)cRNA,不過其合成高峰出現的時間可能比mRNA的還早。(A)(一)cRNA合成後很快複製出vRNA。
(3)病毒的增殖吸附、穿膜和脫殼
〓〖HT5SS〗流感病毒與其它病毒一樣,感染的第一步是病毒與細胞上的特異受體相互作用,使病毒吸附於細胞表麵。流感病毒的受體結合位點位於HA頭部頂端,細胞受體是位於細胞膜糖蛋白或糖脂鏈末端的唾液酸。吸附後病毒粒子經吞飲作用進入細胞漿,與酸性溶酶體發生融合,這樣可使流感病毒周圍的pH下降到50。在這種酸性環境中,HA的構型發生很大變化,使HA2的氨基端遊離出來並插入吞噬泡膜的脂質雙層,促使病毒囊膜與吞噬泡膜融合並破裂,最後病毒核衣殼釋放到細胞漿內。病毒基因組的複製及其它成分的合成〓流感病毒基因組為負鏈RNA,就是說病毒基因組RNA不能作為模板翻譯蛋白質,必須首先合成mRNA才能進行蛋白質的合成。因此病毒脫去囊膜後其核酸片段進入宿主細胞核,在病毒本身攜帶的聚合酶複合體催化下,以宿主細胞mRNA5’端序列作引物開始初級轉錄,即產生mRNA。產生的病毒mRNA進入細胞質用於翻譯病毒蛋白質。在感染的初期,產生的蛋白質主要是NP和NS1,這時宿主細胞mRNA的翻譯被阻斷,新合成的NP和NS1又進入細胞核,當在核內聚集到一定濃度後,使病毒mRNA的合成速度下降,開始A(一)cRNA和vRNA的合成。新合成的vRNA在核內與NP組成複合體,又可作為模板轉錄病毒mRNA。流感病毒的糖成分主要存在於囊膜上,是糖蛋白和糖脂的組分。糖脂成分來源於宿主細胞,糖蛋白中的寡糖側鏈由宿主細胞的轉移酶合成。病毒囊膜的類脂成分也來源於宿主細胞膜。病毒粒子的裝配〓有關流感病毒粒子的詳細裝配過程目前還不清楚。一般認為NP在細胞漿合成首先以遊離狀態存在,但很快進入細胞核與vRNA結合形成核殼體。最近研究表明,M1在細胞核內聚集到一定程度可促使核殼體從細胞核進入細胞質。基因組片段被NP包圍後可形成一種串聯結構,但其形成機製還不清楚,因為每一片段的末端序列都相同,在不同片段之間很難找到配對序列。有人認為NP之間的相互作用可將它們聯在一起,但是還沒有直接證據。基質蛋白(M1)合成後到達細胞膜,緊貼在細胞膜內側麵,在此處的胞膜上有HA和NA形成的纖突。核衣殼形成後移向這一區域準備出芽。在每一個感染性病毒粒子中都含有8個或7個不同的基因組片段,在病毒裝配過程中如何隻包裝8個或7個不同的片段而不出現差錯,目前還是一個懸而未決的問題。病毒的出芽和釋放〓M1合成後到達細胞膜,與HA、NA或M2的胞漿域之間相互作用可能是病毒出芽的信號。病毒釋放過程中NA起很重要的作用。NA可去掉病毒囊膜上的神經氨酸,避免子代病毒在細胞膜上聚集。病毒成熟的最後一步是靠宿主的蛋白酶將HA裂解為HA1和HA2,使病毒粒子具有感染性。

 

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