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第17章 双RNA病毒科(Birnaviridae)

第17章  双RNA病毒科(Birnaviridae)
第17章  双RNA病毒科(Birnaviridae)

第十七章双RNA病毒科(Birnaviridae)

一、概述

二、水生双RNA病毒属

传染性胰坏死病毒

三、禽双RNA病毒属

传染性法氏囊病病毒

主要参考文献

一、概述

本科病毒形态与呼肠孤病毒相似,过去归于呼肠孤病毒科,亦曾作为分类地位未定的病毒。1973年,当人们认识到该科成员中的传染性胰坏死病毒和传染性法氏囊病病毒在形态学上很相似,尤其是它们的基因组都含有双股双节段RNA后,建议设立一个新科。1984年正式命名为双RNA病毒科。在国际病毒分类委员会(ICTV)第4次报告中,作为可能的双RNA病毒科。在1991年ICTV 第5次报告中,正式独立为一个新的科,仅设一个属[CD2]双RNA病毒属。在1995年ICTV第6次报告中,将双RNA病毒科分设三属,即水生双RNA病毒属(代表种为传染性胰坏死病毒)、禽双RNA 病毒属(代表种为传染性法氏囊病病毒)以及昆虫双RNA病毒属(代表种为果蝇的X病毒)。该科的其它成员还有双瓣软体动物的Tellina病毒(TV)和牡蛎病毒(Oyster virus,OV)。

本科病毒呈二十面体对称,球形,粒子直径大小约60nm,核衣壳有32个壳粒,92个形态亚单位。无囊膜,表面无突起。无特征性双层衣壳而区别于呼肠孤病毒。采用EDTA、胰酶或胰凝乳蛋白酶处理纯化的病毒,易于丢失核心。

病毒氯化铯浮密度为1 33g/cm 3,对乙醚、氯仿稳定,对酸、碱(pH3~9)及热(56℃,30分钟)相对稳定,在20℃ pH7 5的环境中,能抵抗1%SDS达30分钟而活力不丧失。病毒分子量为55×10 6Da,S 20w =435。病毒粒子有4种结构多肽和一种依赖RNA的RNA聚合酶,不含类脂。病毒基因组占整个病毒粒子重量的9 7%,为线性双股、双节段RNA,无感染性,大小分别为A节段3 3kb,B节段3 8kb。病毒在胞浆内复制,成熟的病毒粒子集积在胞浆中,细胞裂解时释放出大约半数的子代病毒,另一半仍与细胞结合。

本科病毒能水平传播,还可能垂直传播,尚未发现任何生物传播媒介。双RNA病毒与呼肠孤病毒的特性比较见表17-1。

表17-1 双RNA病毒科与呼肠孤病毒科的特性比较

RNA RNA 总结构病毒粒病毒粒宿主

核酸型节段分子量多肽浮密度子大小子衣壳范围

双RNA病毒双股RNA 2 4 8×103 kb 4 1.33g/cm 3.60nm 单层禽, 鱼, 甲壳动物, 昆虫, 软体动物

呼肠孤病毒双股RNA10~1212×10 3~20×10 3kb6~10

1 33~1 39g/cm 360~80nm双层哺乳动物, 禽, 鱼, 昆虫, 植物

二、水生双RNA病毒属(Aquabirnavirus)

同义名:双RNA病毒属(\%Birnavirus\%)

传染性胰坏死病毒(Infectious pancreasic necrosis virus)同义名:鳟鱼传染性胰腺坏死病毒(Infectious pancreas necrosis virus of trout)传染性胰坏死病是鲑科鱼的一种高度接触传染性的急性病毒性疾病,主要发生于人工养殖的虹鳟鱼场,20周龄以内(一指长,开食后不久)的虹鳟鱼苗最为易感。病鱼典型症状为游动异常,沿身体纵轴剧烈转圈,此后可能因衰竭而卧底不起,不久死亡。病鱼体色深暗,腹部膨胀,眼球突出,皮下出血,死亡率在10%~90%之间。剖检见胃及前肠中有粘稠的牛奶样内容物,并常见有出血斑。病理组织学变化主要是胰腺组织坏死,有时波及附近的脂肪组织,在变性的胰腺腺泡组织内,可见圆形或卵圆形的胞浆内包涵体。本病最早于1941年在北美发现,1960年证实其病原为传染性胰坏死病毒(IPNV)。此后传至欧洲。目前除澳大利亚和新西兰外,其它各产鱼国均有发现,是最重要的鱼病之一,许多国家列为均将本病鱼类进口的重点检疫项目。我国山西从日本进口的虹鳟鱼中也发生了此病,在台湾省从日本鳗及泥鳅分离到的适应于30℃水温的毒株,对非鲑科鱼有致病性,令人关注。

1. 形态

病毒粒子为无囊膜的廿面体,直径约60nm。在感染细胞的超薄切片中,核心的直径为45nm。

2. 理化特性

具有4种结构多肽Vp 1、Vp 2、Vp 3、Vp 4,分子量分别为94kDa、54kDa、31kDa 和29kDa。Vp 1是一种次要蛋白,既能以游离蛋白形式又能以结合蛋白形式存在;Vp 2是衣壳蛋白的主要成分,为糖蛋白;Vp 4是Vp 3的裂解产物,而传染性法氏囊病病毒和果蝇X病毒的Vp 4是独特存在的多肽。基因组每个节段RNA都与Vp 1相结合,因此每个病毒都有4个分子量为94kDa的结合蛋白。基因节段A为3 092bp,内含一个大的开放阅读框架(ORF),编码一个104kDa的多聚蛋白(polyprotein),其排列顺序为5′ 前Vp 2(62kDa) NS(27kDa) Vp 3 3′,以后再共转译成二个片段,即前Vp 2和NS-Vp 3。在病毒成熟过程中,前Vp 2再进一步裂解成Vp 2。现已证实,NS多肽的羧基端含有病毒蛋白酶的活性位点。基因节段B为2 784bp,编码Vp 1和一假定的RNA聚合酶。病毒对环境因素的抵抗力极强,是已知鱼类病毒中最稳定的。在水中存活时间可超过230天,在粘液中超过210天,在50%甘油中4℃存活2年半。在4℃水中毒力至少可维持 5~6个月,在4℃干燥环境中残余毒力可维持4周以上。在10℃的自来水中可存活7个月以上,60℃加温一小时不能使其完全灭活。未经处理的海水17天后即不再能检出病毒,但上述的水如经过滤或高压处理,病毒存活的时间将延长4倍。臭氧在软水中30秒钟可灭活病毒,在硬水中则需10分钟。3 0%福尔马林、2%烧碱、有机碘、紫外线及γ射线可迅速灭活病毒。

3. 抗原性

根据抗原性的差异,过去将传染性胰坏死病毒分为3个亚型,即IPNV Sp、IPNV Ab及IPNV VR299,前二株作为欧洲毒株的代表,后一株作为美洲株的代表。1985年Hill将所报道的毒株重新分类,按其血清学关系分为两组,1组有9个血清亚型,2组有1个亚型,见表17-2,Chrisfie 等(1988)报道1组的另一新亚型IPNV N1。已在实验室内证实IPNV血清型间的基因片段重组。毒株间的毒力亦有较大的差异,在自然条件下IPNV Sp株的毒力较强,经细胞培养传代可致弱,最终变为无毒株。

表17-2 IPNV的血清学分型

血清型[]代表宿主[]流行区域

1组IPNV SpIPNV AbIPNV HeIPNV TeIPNV WBIPNV JaIPNV C1IPNV C2IPNV C3IPNV N12组IPNV TV

虹鳟虹鳟狗鱼樱蛤虹鳟美洲红点鲑,虹鳟鲑虹鳟欧鳟鲑

樱蛤、鲤欧洲、北美欧洲、亚洲欧洲欧洲北美、亚洲加拿大

加拿大加拿大加拿大欧洲欧洲

IPNV的Vp2与中和抗体产生有关,针对Vp3的单克隆抗体不能中和病毒粒子的感染性。IPNV中的

一些分离株(如IPNV Sp、IPNV Ab及IPNV WB)在pH6 0的条件下能凝集某些品系小鼠(BALB/C)的红细胞。

4. 培养

病毒易于适应新鳍类鱼的传代细胞培养物,最常用的易感细胞为CHSE 214及RTG2细胞系,均可产生细胞病变。在RTG 2还可形成清晰易辨的蚀斑,特征为死亡细胞皱缩拉长成网状。较新的细胞系AS及PG也很常用,FHM或BF 2虽也可用,但有时不产生细胞病变。培养温度4~30℃,一般用20℃,复制周期为16~20小时,通常在48小时培养后出现以细胞崩解为特点的细胞病变。如用26℃培养,病毒增殖加快,在9小时内即可出现细胞病变。IPNV Sp株在RTG 2传代的过程中毒力减弱,蚀斑从0 5mm增大至2mm,后者成为无毒株。来源于两栖类、鸟类或哺乳动物的细胞不能支持IPNV增殖。

5. 病原性

病毒主要危害鲑科鱼,20周龄的虹鳟鱼最为易感。成年鲑科鱼感染后常无症状,成为带毒者,此种鱼在疫区占有相当比例,终身排毒。主要经粪、精液或卵,尿也有可能。粪的含毒量很大,污染池水中的病毒高达每升10 5 TCID 50 。非鲑科鱼及贝类可能作为病毒贮主,但从它们体内所分离到的毒株对虹鳟多不致病。

水温对鱼病来说至关重要,已证实感染IPNV的虹鳟鱼苗在6℃下死亡率要大大低于在10℃的死亡率,而在16℃时则完全没有损失。河鳟也有类似的情况,在10℃时感染IPNV的死亡率为74%,15℃时为46%,而在4 5℃时所有鱼都能耐过,这是因为15℃是鱼体免疫防卫的最佳温度,而在4 5℃则抑制了病毒的复制。病毒经水平和垂直途径传播,潜伏期短,典型者只需3~5天,最初入侵的门户为消化道或鳃。病毒对胰腺、性腺及肾组织有亲嗜性。近年来研究发现这种病毒有非常广泛的感染谱。据统计,目前已发现本病毒感染的动物至少有1种环口动物、37种硬骨鱼、6种贝类、2种蜗牛及3种虾。不仅能感染淡水鱼,也能感染咸水鱼;除冷水鱼外,在30℃高温生长的日本鳗及泥鳅也发现有感染。

三、禽双RNA病毒属(Avibirnavirus)

传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus)同义名:传染性法氏囊炎病毒,盖姆波罗病(盖姆波罗(Gumboro)是1957年最早发现传染性法氏囊病的一个美国地名)病毒,鸡肾病变病毒。

传染性法氏囊病(IBD)是鸡的急性、高度接触传染性、杀淋巴细胞性疾病,主要发生于3~8周龄的幼鸡,但也曾见于3月龄以上的鸡。病鸡精神沉郁,羽毛逆立,下痢,震颤,共济失调。发病率可达100%,死亡率为5~15%,有时高达20%以上,并发或继发感染所致的死亡率更高。剖检见法氏囊严重水肿,并有坏死灶,内含淡黄色胶冻样渗出物,粘膜面上有时有出血点或出血斑。病后期的法氏囊可能萎缩。鸡尸可能并不消瘦,但胸肌、腿肌上常有出血斑的存在。肾小管和输尿管内有尿酸盐沉积,心包和肝脏表面也常出现尿酸盐。2周龄以下的雏鸡发生感染时,大多呈亚临床感染。

由于本病侵害体液免疫中枢器官——法氏囊,导致免疫抑制,从而降低机体对其它传染病的免疫反应性。鸡早期感染传染性法氏囊病毒后,对其它病毒和细菌的易感性增高,也能影响免疫接种效果,据报道,能降低新城疫疫苗免疫效果40%以上,降低马立克氏病疫苗免疫效果20%以上。

本病遍布于全球养禽地区,在工业化养鸡业发达的国家尤为严重,只有新西兰例外,目前无IBDV感染的鸡群。我国于1979年先后在北京、广州、上海等地发现本病,现已传遍全国各地,给养鸡业造成了很大的经济损失。

图20-1 传染性法氏囊病病毒结晶状排列,

N为细胞核自周蛟等

1. 形态

本病毒无囊膜、呈廿面体立体对称。三角剖分数T=13。有单层衣壳,病毒粒子直径约60nm,除完整病毒粒子外,还常见有空衣壳。

2. 理化学特性

目前公认IBDV有4种结构多肽: Vp 1、Vp 2、Vp 3、Vp 4,分子量分别为90kDa、41kDa、32kDa和28kDa。其中Vp 2和Vp 3是病毒的主要结构蛋白,在血清Ⅰ型病毒中分别占51%和40%(Dobos等,1979),而Vp 1和Vp 4分别占3%和6%,是病毒的次要蛋白质。除了上述蛋白质之外,也观察到附加体蛋白质Vp x,被认为是Vp 2的前体。IBDV是双RNA病毒科中最先测定核苷酸序列的病毒,基因组的两个节段中A片段3 300~3 400bp,主要包括一个大的ORF,编码分子量110kDa的多聚蛋白Vp 2 Vp 4 Vp 3;B片段长2 800~2 900bp,编码Vp 1。完整病毒粒子在氯化铯中浮密度为1 31~1 34g/cm 3。病毒非常稳定,对乙醚和氯仿不敏感,高度抗酸(pH2)。56℃ 5小时或60℃ 30分钟仍有活力。pH12或70℃ 30分钟条件下病毒死亡,0 5%氯化铵作用10分钟能杀死病毒。

3. 抗原性

已知IBDV有2个血清型,可用病毒中和试验区别。Ⅰ型病毒对鸡有致病力,对火鸡无致病力;Ⅱ型病毒对鸡和火鸡不致病或只有很弱的致病力。两个血清型病毒抗原的相关性小于10%,因此交叉保护力很低,体内有血清Ⅱ型病毒的抗体仍然可以受到血清Ⅰ型病毒的感染。Lee和Lukert曾提出可能存在第Ⅲ个血清型,但目前尚无足够的资料。应用琼扩、荧光抗体和ELISA试验发现,IBDV带有共同的群抗原。两种多肽Vp 2和Vp 3都含有决定群抗原的抗原决定簇,只有Vp 2具有型特异的抗原。经常发生变异的部位主要在Vp2

的可变区,该区域的变化构成了抗原漂移的主要原因。已知Ⅰ型至少有6个亚型,作中和试

验时亚型之间仅有一定程度的交叉,可以通过交叉中和试验和交叉攻毒试验进行鉴定。

近年来在接种标准株疫苗而免疫失败的鸡群中分离出IBDV超强毒(vvIBDV)或变异株(vari ant),鉴定出的强毒分离物可引起与炎症或水肿无关的法氏囊损害。这些抗原性和病原性

变异株的蔓延扩散,使得IBD的防制复杂化。

5. 病原性

本病毒的自然宿主为鸡和火鸡,其它禽类未见感染,鸡是唯一自然感染发病的动物。所有品

系的鸡均可发病。3~6周龄的仔鸡最易感。年龄较大的鸡具有一定抵抗力,小于3周龄的雏鸡感染后会产生严重的免疫抑制。潜伏期短,人工感染后2~3天出现临床症状。在易感鸡群中,初发的法氏囊病多呈急性型。通常于感染后第3天开始死亡,并于5~7天达最高峰,以后逐渐减少。本病突出的表现为发病突然,发病率高,死亡集中发生于很短的几天时间内以及鸡群的康复较为迅速。病死鸡呈现脱水现象,股部和胸部肌肉经常有出血,呈条状或块状。肠粘膜与腺胃有出血,肾脏苍白肿大。法氏囊是本病毒的主要靶器官,变化最为明显。感染初期法氏囊水肿、出血,表面有胶胨状黄色渗出液,表面的纵纹变得明显,颜色由白变成乳白色,至第4天肿胀最大,约较正常法氏囊大2~3倍,第5天开始恢复正常大小,以后逐渐萎缩,到第8日仅为正常大小的1/3。病理组织学变化主要局限于法氏囊、脾脏、胸腺、哈德氏腺和盲肠扁桃体的淋巴结内,以髓状淋巴组织细胞坏死为特征。法氏囊受损最严重,感染后第1天就观察到法氏囊滤泡髓质区的淋巴细胞坏死、变性。IBD是高度接触传染性的,病毒持续存在于鸡舍的环境中,可通过直接接触从鸡传于鸡,或通过污染病毒的各种媒介物如饲料、饮水、尘土、器具、垫料、人员衣鞋、昆虫机械等间接传播,也可能通过种蛋垂直传播。将病毒滴入易感鸡的眼内,也易引起感染。常规措施通常不能使病鸡舍彻底消毒。病毒主要经消化道传入,开始在肠道巨噬细胞和淋巴细胞内初步增殖,然后随血流移至肝脏和法氏囊,经口人工感染后22小时就能在法氏囊淋巴细胞中检测到病毒。定居在法氏囊组织后,病毒大量增殖并释放到其它组织,产生第二次病毒血症。在法氏囊病的早期,病毒存在于除脑以外的绝大多数组织和器官中,其中以法氏囊和脾脏的含毒量最高,其次为肾脏。实验感染3~6周龄火鸡,仅表现轻微的临床症状,但是法氏囊有病理组织学变化,并能分离出I

BDV。感染鹌鹑未能获得成功。

⑤ RNA电泳〓取病变法氏囊或感染鸡胚的组织乳剂以及感染细胞培养物,用SDS处理,苯

酚-氯仿抽提后,进行电泳,常可显出2条清淅的带。具体方

法参阅本书第十九章轮状病毒节。

主要参考文献

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单股RNA病毒的复制

单股RNA病毒的复制 RNA病毒核酸多为单股,病毒全部遗传信息均含在RNA中。根据病毒核酸的极性,将RNA病毒分为二组:病毒RNA的硷基序列与mRNA完全相同者,称为正链RNA病毒。这种病毒RNA可直接起病毒mRNA的作用,附着到宿主细胞核糖体上,翻译出病毒蛋白。从正链RNA病毒颗粒中提取出RNA,并注入适宜的细胞时证明有感染性;病毒RNA硷基序列与mRNA互补者,称为负链RNA病毒。负链RNA病毒的颗粒中含有依赖RNA 的RNA多聚酶,可催化合成互补链,成为病毒mRNA,翻译病毒蛋白。从负链RNA病毒颗粒中提取出的RNA,因提取过程损坏了这种酶,从而无感染性。 1.正链RNA病毒的复制以脊髓灰质炎病毒为例,侵入的RNA直接附着于宿主细胞核糖体上,翻译出大分子蛋白,并迅速被蛋白水解酶降解为结构蛋白和非结构蛋白,如依赖RNA的RNA聚合酶。在这种酶的作用下,以亲代RNA为模板形成一双链结构,称“复制型(Replicative form)”。再从互补的负链复制出多股子代正链RNA,这种由一条完整的负链和正在生长中的多股正链组成的结构,秒“复制中间体(Replicative intermediate) ”。新的子代RNA分子在复制环中有三种功能:(1)为进一步合成复制型起模板作用;(2)继续起mRNA作用;(3)构成感染性病毒RNA。 2.负链RNA病毒的复制流感病毒、副流感病毒、狂犬病

毒和腮腺炎病毒等有囊膜病毒属于这一范畴。病毒体中含有RNA的RNA聚合酶,从侵入链转录出mRNA,翻译出病毒结构蛋白和酶,同时又可做为模板,在依赖RNA的RNA聚合酶作用下合成子代负链RNA。 RNA病毒的复制途径 DNA病毒在其基因组复制和表达过程中利用许多的宿主蛋白质。RNA病毒的复制则面临一个特殊的问题,即未受侵染的宿主细胞没有按照RNA模板的指令合成RNA的酶。因此,RNA 病毒必须含有合成这类酶的遗传信息。在RNA病毒中果然先后发现了RNA指导的RNA聚合酶(也叫做RNA复制酶)或RNA指导的DNA聚合酶(也叫做反转录酶)。已知RNA病毒有4种复制和转录途径,若依照惯例把mRNA规定为(+)RNA,其互补链为(—)RNA,根据病毒 RNA和其mRNA的关系,D.Baltimore于70年代初将RNA病毒分为4类。1类病毒为正链RNA病毒如脊髓灰质炎病毒和Qβ噬菌体;它们先合成(—)RNA,再以之作为合成(+)RNA的模板。2类病毒是负链RNA病毒,如狂犬病病毒和疱疹性口炎病毒;其病毒(一)RNA是(+)mRNA合成的模板。3类病毒是双连RNA病毒,如呼肠孤病毒;其病毒(±)RNA指寻(+)mRNA的不对称合成。 4类病毒是逆转录病毒,如Rous肉瘤病毒;这类病毒最特殊,它们通过一个DNA中间物表达病毒(+)RNA的遗传信息。这个DNA中间物是(+)RNA合成的模板。因此,逆转录病毒 的信息流是从RNA到DNA,再返回RNA。 RNA的复制 病毒RNA进入宿主细胞后,还可进行复制,即在RNA指导的RNA聚合酶催化进行RNA合成反应。

第十章 双链RNA病毒

第十章双链RNA病毒 1 呼肠孤病毒科(Reoviridae) 分类 按病毒的宿主范围和致病性不同分为12个属,其中对脊椎动物致病的有6个属: 正呼肠孤病毒属(禽呼肠孤病毒)轮状病毒属(轮状病毒) 环状病毒属(蓝舌病病毒、非洲马瘟病毒)科州蜱传热病毒属(科州蜱传热病毒) 东南亚十二节段病毒属(版纳病毒)水生呼肠病毒属(草鱼出血热病毒) 科的特征 无囊膜,球形病毒粒子,直径60-80nm,双层衣壳(三层),内层衣壳呈二十面体对称,内壳体与核酸构成核心。 基因组为双股RNA,分为10-12个节段,总碱基数18-23kb,总分子量为12-20×106D。 有6-10种结构多肽,细胞浆内复制,某些种有血凝性。 禽呼肠孤病毒(Avian reovirus, ARV) 属于呼肠孤病毒科、正呼肠孤病毒属 病毒形态与理化特性 无囊膜、球形病毒粒子 对热有较强的抵抗力,能耐受60℃8-10h,56℃22-24h,37℃可达13-16周,22℃为48-51周,4 ℃为3年以上。 对乙醚不敏感,对2%来苏儿、3%甲醛等有抵抗力 无血凝活性,能诱导细胞融合 病毒基因组结构特征 根据电泳迁移率的不同,可将ARV的双链RNA基因组分为10个节段,这10个节段又可分为L(大)、M(中)、S(小)三个组 正链(+)基因节段的5’段有帽子结构,而且每个dsRNA节段的3’端均露出羟基,这种dsRNA 节段完全能够抵抗单链特异性的核酸酶S1的降解 ARV的致病性 流行于鸡、鸭、火鸡、鹅、鹦鹉等禽类 主要引起感染鸡的病毒性关节炎/腱鞘炎和吸收障碍综合征,感染番鸭时多见肝、脾肿大及表面出现白色小坏死点 可水平传播,也可垂直传播 发病率高,但死亡率比较低。临床上常见于鸡马立克氏病毒、传染性法氏囊病毒感染的病例,混合感染可加剧病情和死亡。 蓝舌病毒(Bluetongue virus) 病毒的基本特性 蓝舌病病毒(Bluetongue virus),属于呼肠孤病毒科,环状病毒属,双股RNA病毒 基因组为10个双股RNA。 病毒可使鸡胚死亡,表现水肿和出血病毒存在于病畜血液和各器官中 病毒至少有24个血清型,各型之间无交叉免疫,病毒有基因序列漂移和重配现象 致病性 以昆虫为传播媒介的反刍动物的一种急性传染病。 OIE规定必须通报的A类传染病(OIE指定的15种A类病)。 主要发生于绵羊,表现为发热、白细胞减少、口鼻和胃黏膜的糜烂性炎症。 病羊:羔羊长期发育不良并有死亡,胎儿畸形,羊毛损坏(变粗而脆),造成很大经济损失。 2 双RNA病毒科(Birnaviridae)

双链RNA病毒(专业知识值得参考借鉴)

本文极具参考价值,如若有用请打赏支持我们!不胜感激! 双链RNA病毒(专业知识值得参考借鉴) 一概述双链RNA(dsRNA)病毒因其核酸为互补的双链RNA而得名。dsRNA病毒有两个特点:一是病毒基因组多为10~12个节段的双链RNA分子;二是病毒具有双层衣壳,而没有包膜。病毒的双链RNA在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录出mRNA,然后再翻译出早期蛋白或晚期蛋白。双链RNA在复制时,必须先以其原负链为模板复制出正链RNA,再由正链RNA复制出新的负链,构成子代RNA。dsRNA病毒大部分属于呼肠病毒科。 呼肠病毒科有9个属,其中正呼肠病毒属、轮状病毒属、环状病毒属、colti病毒属等4个属的病毒感染人和其他脊椎动物。 二致病性1.呼肠病毒 呼肠病毒主要感染婴幼儿。呼肠病毒可从患有上呼吸道感染或腹泻的婴儿和儿童粪便和呼吸道分泌物分离到,并具有相对稳定的性质,提示呼肠病毒可能主要通过粪-口途径和呼吸道传播。呼肠病毒感染无明显季节性。 呼肠病毒感染潜伏期一般为1~3天。已知呼肠病毒与儿童的上呼吸道感染、发热、发热性皮疹及肠炎有关。在成人感染中,可有轻微的呼吸道症状。1型和2型呼肠病毒可引起普通感冒,伴有全身不适和头痛,3型呼肠病毒可引起鼻炎。 2.轮状病毒 轮状病毒存在于许多哺乳动物体内,有广泛的宿主。可以分为7个血清组(A组到G组),其中A 组是引起人类爆发轮状病毒感染的最重要病原。轮状病毒可以通过粪-口途径传播,其感染具有季节性。由于病毒颗粒是相对稳定的,可以在不同环境长期存活。 潜伏期通常为48小时或更短,可以表现为亚临床状态感染,也可以导致轻度腹泻和呕吐,重者表现为严重的无血性、水样腹泻,并伴随脱水和电解质丢失。 三实验室检查1.呼肠病毒 (1)标本直接检查主要采用血凝抑制试验。检查呼肠病毒的抗原,也可用核酸杂交和PCR技术检测呼肠病毒的RNA。 (2)抗体检测检测呼肠病毒的抗体可采用血凝抑制试验和中和试验。近来多采用ELISA检测呼肠病毒抗体。

RNA病毒

RNA病毒

单股RNA病毒的复制 RNA病毒核酸多为单股,病毒全部遗传信息均含在RNA中。根据病毒核酸的极性,将RNA病毒分为二组:病毒RNA的硷基序列与mRNA完全相同者,称为正链RNA病毒。这种病毒RNA可直接起病毒mRNA的作用,附着到宿主细胞核糖体上,翻译出病毒蛋白。从正链RNA病毒颗粒中提取出RNA,并注入适宜的细胞时证明有感染性;病毒RNA硷基序列与mRNA互补者,称为负链RNA病毒。负链RNA病毒的颗粒中含有依赖RNA 的RNA多聚酶,可催化合成互补链,成为病毒mRNA,翻译病毒蛋白。从负链RNA病毒颗粒中提取出的RNA,因提取过程损坏了这种酶,从而无感染性。 1.正链RNA病毒的复制以脊髓灰质炎病毒为例,侵入的RNA直接附着于宿主细胞核糖体上,翻译出大分子蛋白,并迅速被蛋白水解酶降解为结构蛋白和非结构蛋白,如依赖RNA的RNA聚合酶。在这种酶的作用下,以亲代RNA为模板形成一双链结构,称“复制型(Replicative form)”。再从互补的负链复制出多股子代正链RNA,这种由一条完整的负链和正在生长中的多股正链组成的结构,秒“复制中间体(Replicative intermediate) ”。新的子代RNA分子在复制环中有三种功能:(1)为进一步合成复制型起模板作用;(2)继续起mRNA作用;(3)构成感染性病毒RNA。 2.负链RNA病毒的复制流感病毒、副流感病毒、狂犬病

毒和腮腺炎病毒等有囊膜病毒属于这一范畴。病毒体中含有RNA的RNA聚合酶,从侵入链转录出mRNA,翻译出病毒结构蛋白和酶,同时又可做为模板,在依赖RNA的RNA聚合酶作用下合成子代负链RNA。 RNA病毒的复制途径 DNA病毒在其基因组复制和表达过程中利用许多的宿主蛋白质。RNA病毒的复制则面临一个特殊的问题,即未受侵染的宿主细胞没有按照RNA模板的指令合成RNA的酶。因此,RNA病毒必须含有合成这类酶的遗传信息。在RNA病毒中果然先后发现了RNA指导的RNA聚合酶(也叫做RNA复制酶)或RNA指导的DNA聚合酶(也叫做反转录酶)。已知RNA病毒有4种复制和转录途径,若依照惯例把mRNA规定为(+)RNA,其互补链为(—)RNA,根据病毒 RNA和其mRNA的关系,D.Baltimore于70年代初将RNA病毒分为4类。1类病毒为正链RNA病毒如脊髓灰质炎病毒和Q β噬菌体;它们先合成(—)RNA,再以之作为合成(+)RNA的模板。2类病毒是负链RNA病毒,如狂犬病病毒和疱疹性口炎病毒;其病毒(一)RNA 是(+)mRNA合成的模板。3类病毒是双连RNA病毒,如呼肠孤病毒;其病毒(±)RNA指寻(+)mRNA 的不对称合成。 4类病毒是逆转录病毒,如Rous

RNAi-双链RNA引起的基因敲除

RNAi—双链RNA引起的基因敲除 CMBI 评论员李黔 1995年,康奈尔大学的Su Guo博士用反义RNA阻断线虫基因表达的试验中发现,反义和正义RNA都阻断了基因的表达,他们对这个结果百思不得其解。直到1998年, Andrew Fire的研究证明,在正义RNA也阻断了基因表达的试验中,真正起作用的是双链RNA[1]。这些双链RNA是体外转录正义RNA时生成的。这种双链RNA对基因表达的阻断作用被称为RNA干预(RNA interference,RNAi)。随后的研究中发现,RNAi现象广泛存在于线虫,果蝇,斑马鱼,真菌以及植物等生物体内,这些生物体利用RNAi来抵御病毒的感染,阻断转座子的作用。RNAi 能高效特异的阻断基因的表达,在线虫,果蝇体内,RNAi能达到基因敲除的效果。在小鼠和人的体外培养细胞中利用RNAi技术也成功阻断了基因的表达,实现了细胞水平的基因敲除。近几年来RNAi的研究取得了很大进展,它被《Science》杂志评为2001年的十大科学成就之一。2002年RNAi的研究又有了新的突破,发现它在基因表达调控中发挥重要作用,它也名列2002年《Science》杂志评的十大科学成就之首。 RNAi的机理 目前RNAi的作用机理主要是在线虫,果蝇,斑马鱼等生物体内阐明的。生物体内的双链RNA可来自于RNA病毒感染,转座子的转录产物,外源导入的基因。这些来源的双链RNA 诱发了细胞内的RNAi机制,结果是病毒被清除,转座子的表达被阻断,外源导入基因表达被阻断同时,与其同源的细胞基因组中的基因表达也被阻断。 .参与RNAi反应的酶 RNA酶Ⅲ是一种能切割双链RNA的酶,参与RNAi反应的Dicer酶是RNA酶Ⅲ家族的一个成员。Dicer酶广泛存在于蠕虫,果蝇,真菌,植物及哺乳动物体内。它的结构中包括一个螺旋酶结构域,两个RNA酶Ⅲ结构域,一个双链RNA结合位点。在Dicer酶的作用下,双链RNA被裂解成21到23个核苷酸的片断,称为siRNA(short interference RNA)[2],它启动了细胞内的RNAi反应。 由于少量的双链RNA就能阻断基因的表达,并且这种效应可以传递到子代细胞中,研究者们推测细胞内存在RNAi效应的扩增系统。研究者们发现,在真核细胞中也存在能以RNA 为模板指导RNA合成的聚合酶(RNA-directed RNA polymerase,RdRP)。在RdRP的作用下,进入细胞内的双链RNA通过类似于PCR的反应过程,呈指数级的数量扩增。 RNAi的反应过程 双链RNA进入细胞后,一方面在Dicer酶的作用下被裂解成siRNA,另一方面在RdRP的作用下自身扩增后,再被Dicer酶裂解成siRNA。SiRNA的双链解开变成单链,并和某些蛋白形成复合物,Argonaute2是目前唯一已知的参与复合物形成的蛋白[3]。此复合物同与

第17章 双RNA病毒科(Birnaviridae)

第十七章双RNA病毒科(Birnaviridae) 一、概述 二、水生双RNA病毒属 传染性胰坏死病毒 三、禽双RNA病毒属 传染性法氏囊病病毒 主要参考文献 一、概述 本科病毒形态与呼肠孤病毒相似,过去归于呼肠孤病毒科,亦曾作为分类地位未定的病毒。1973年,当人们认识到该科成员中的传染性胰坏死病毒和传染性法氏囊病病毒在形态学上很相似,尤其是它们的基因组都含有双股双节段RNA后,建议设立一个新科。1984年正式命名为双RNA病毒科。在国际病毒分类委员会(ICTV)第4次报告中,作为可能的双RNA病毒科。在1991年ICTV 第5次报告中,正式独立为一个新的科,仅设一个属[CD2]双RNA病毒属。在1995年ICTV第6次报告中,将双RNA病毒科分设三属,即水生双RNA病毒属(代表种为传染性胰坏死病毒)、禽双RNA 病毒属(代表种为传染性法氏囊病病毒)以及昆虫双RNA病毒属(代表种为果蝇的X病毒)。该科的其它成员还有双瓣软体动物的Tellina病毒(TV)和牡蛎病毒(Oyster virus,OV)。 本科病毒呈二十面体对称,球形,粒子直径大小约60nm,核衣壳有32个壳粒,92个形态亚单位。无囊膜,表面无突起。无特征性双层衣壳而区别于呼肠孤病毒。采用EDTA、胰酶或胰凝乳蛋白酶处理纯化的病毒,易于丢失核心。 病毒氯化铯浮密度为1 33g/cm 3,对乙醚、氯仿稳定,对酸、碱(pH3~9)及热(56℃,30分钟)相对稳定,在20℃ pH7 5的环境中,能抵抗1%SDS达30分钟而活力不丧失。病毒分子量为55×10 6Da,S 20w =435。病毒粒子有4种结构多肽和一种依赖RNA的RNA聚合酶,不含类脂。病毒基因组占整个病毒粒子重量的9 7%,为线性双股、双节段RNA,无感染性,大小分别为A节段3 3kb,B节段3 8kb。病毒在胞浆内复制,成熟的病毒粒子集积在胞浆中,细胞裂解时释放出大约半数的子代病毒,另一半仍与细胞结合。 本科病毒能水平传播,还可能垂直传播,尚未发现任何生物传播媒介。双RNA病毒与呼肠孤病毒的特性比较见表17-1。 表17-1 双RNA病毒科与呼肠孤病毒科的特性比较 RNA RNA 总结构病毒粒病毒粒宿主 核酸型节段分子量多肽浮密度子大小子衣壳范围 双RNA病毒双股RNA 2 4 8×103 kb 4 1.33g/cm 3.60nm 单层禽, 鱼, 甲壳动物, 昆虫, 软体动物 呼肠孤病毒双股RNA10~1212×10 3~20×10 3kb6~10 1 33~1 39g/cm 360~80nm双层哺乳动物, 禽, 鱼, 昆虫, 植物 二、水生双RNA病毒属(Aquabirnavirus) 同义名:双RNA病毒属(\%Birnavirus\%)

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