《微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）04 病毒 第四节 病毒的非增殖性感染

第四节病毒的非增殖性感染 增殖性感染(productive infection) 感染发生在病毒能在其内完成复制循环的允许细胞 内，并以有感染性病毒子代产生为特征； (P181第五节第一段) 非增殖性感染(non productive infection 感染由于病毒、或是细胞的原因，致使病毒的复制 在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受阻，结果导致 病毒感染的不完全循环。在此过程中，由于病毒与 细胞的相互作用，虽然亦可能导致细胞发生某些变 化，甚至产生细胞病变，但在受染细胞内，不产生 有感染性的病毒子代。(P181第五节第一段)

第四节 病毒的非增殖性感染 增殖性感染（productive infection）： 感染发生在病毒能在其内完成复制循环的允许细胞 内，并以有感染性病毒子代产生为特征； （P181第五节第一段） 非增殖性感染（non productive infection）： 感染由于病毒、或是细胞的原因，致使病毒的复制 在病毒进入敏感细胞后的某一阶段受阻，结果导致 病毒感染的不完全循环。在此过程中，由于病毒与 细胞的相互作用，虽然亦可能导致细胞发生某些变 化，甚至产生细胞病变，但在受染细胞内，不产生 有感染性的病毒子代。 （P181第五节第一段）

(参见P181-182) 病毒的非增殖性感染： 流产感染(abortive infection); 限制性感染(restrictive infection) 潜伏感染(latent infection); 请自学掌握基本概念

（参见P181-182） 流产感染（abortive infection）； 限制性感染（restrictive infection）； 潜伏感染（latent infection）； 病毒的非增殖性感染： 请自学掌握基本概念

温和噬菌体的溶源性反应： (参见P183) 烈性噬菌体(virulent phage): 感染细胞→正常复制→杀死细胞：完成裂解循环 (P183倒数第二大段) 温和噬菌体或称溶源性噬菌体(lysogenic phage): 感染细胞→不能完成复制循环：噬菌体基因组长期存 在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生。 这一现象称做溶源性(lysogeny)现象 在大多数情况下，温和噬菌体的基因组都整合于宿主染色 体中（如噬菌体)

温和噬菌体的溶源性反应： （参见P183） 烈性噬菌体（virulent phage）： 感染细胞 → 正常复制 → 杀死细胞：完成裂解循环 （P183倒数第二大段） 温和噬菌体或称溶源性噬菌体（lysogenic phage）： 感染细胞 → 不能完成复制循环：噬菌体基因组长期存 在于宿主细胞内，没有成熟噬菌体产生。 这一现象称做溶源性（lysogeny）现象 在大多数情况下，温和噬菌体的基因组都整合于宿主染色 体中（如λ噬菌体）

主要形式 整合于宿主染色体中（如噬菌体 温和噬菌 体基因组 以质粒形式存在（如P1噬菌体） (P183倒数第二大段)

（P183 倒数第二大段） 温和噬菌 体基因组 整合于宿主染色体中（如λ噬菌体） 以质粒形式存在（如P1噬菌体） √ 主要形式

(参见P183) Occasionally,the prophage Phage attaches may excise from the bacteria Phage DNA to host cell and chromosome by another (double stranded)- injects DNA recombination event 原噬菌体阶段： 复制被抑制，宿主细胞正常地生长繁 原噬菌体可经自发裂解或诱发裂解，进入裂解循环 违给于代绀胞。 工10)划义节 八义 Lytic Cycle Lysogenic Cycle Cell lyses,releasing Phage DNA circularizes and enters Lysogenic bacterium phage virions lytic cycle or lysogenic cycle reproduces normally Prophage New phage DNA and proteins are synthesized and assembled into virions Phage DNA integrates within the 细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细 菌称做溶源性细菌(lysogenic bacteria)

（参见P183） 整合于细菌染色体或以质粒形成存在的温和噬菌体基因组称做 原噬菌体（prophage） （ P183倒数第二大段） 原噬菌体阶段：复制被抑制，宿主细胞正常地生长繁 殖，而噬菌体基因组与宿主细菌染色体同步复制，并随细胞分裂而传 递给子代细胞。 （ P183倒数第二大段） 细胞中含有以原噬菌体状态存在的温和噬菌体基因组的细 菌称做溶源性细菌（lysogenic bacteria） 原噬菌体可经自发裂解或诱发裂解，进入裂解循环

溶源性感染对细胞的影响： (参见P185) 溶源菌中的温和噬菌体基因组：不影响细胞的繁殖功能， 但可能引起其他的细胞变化。 1)免疫性 其它同类噬菌体可以再次感染该细胞，但不增殖，也 不导致溶源性细菌裂解。 免疫性是由原噬菌体产生的阻遏蛋白的可扩散性质所 决定的。(P185) (2)溶源转变 原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表形改 变，包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称 为溶源转变ysogenic conversion)。 (P185) 白喉杆菌只有在含有特定类型的原噬菌体时才能产 生白喉毒素，引起被感染机体发病

溶源性感染对细胞的影响： （参见P185） 其它同类噬菌体可以再次感染该细胞，但不增殖，也 不导致溶源性细菌裂解。 免疫性是由原噬菌体产生的阻遏蛋白的可扩散性质所 决定的。（ P185） 原噬菌体引起的溶源性细菌除免疫性外的其他的表形改 变，包括溶源菌细胞表面性质的改变和致病性转变被称 为溶源转变(lysogenic conversion)。 （ P185） 溶源菌中的温和噬菌体基因组：不影响细胞的繁殖功能， 但可能引起其他的细胞变化。 (1)免疫性 (2)溶源转变 白喉杆菌只有在含有特定类型的原噬菌体时才能产 生白喉毒素，引起被感染机体发病

举例： 噬菌体的的溶源性反应： Figure 17.14 Bacteriophage Lambda. CCCGCCGCTGGA 3 ⊙5 5⊙ 3 GGGCGGCGACCT Circularization 进入宿主后线状基因组 依靠粘性末端环化 Open circle Figure 17.15 Lambda Phage DNA.A diagram of lambda phage DNA showing its 12 base,single-stranded cohesive ends(printed in red)and the circularization their complementary base sequences make possible

举例： λ噬菌体的的溶源性反应： 进入宿主后线状基因组 依靠粘性末端环化

入噬菌体的的溶源性反应： Maturation Head Late control synthesis DNA synthesis 人次人欢A Repress control Tail synthesis Repression N△NN/MV Excision and integration Figure 17.16 The Lambda Phage Genome.The direction of transcription and location of leftward and rightward promoters(PL and PR)are indicated on the inside of the map.The positions of major regulatory sites are shown by lines on the map and regulatory genes are in blue.Lambda DNA is double stranded,and transcription proceeds in opposite directions on opposite strands. 基因组的表达与复制存在着强烈的时序性

λ噬菌体的的溶源性反应： 基因组的表达与复制存在着强烈的时序性

m♀♀ 噬菌体的的溶源性反应： ch N P./O.ct P P/o,cro P ca 早期基因表达，产生gpcI,gpcro 及gpcⅢ，后者可防止宿主的裂解 酶对gpcⅡ的降解。 gcⅡ的积累促使阻遏蛋白cI的表达 ch N P./O.c P P./O,cro P c b) 阻遏蛋白cI的积累导致噬菌体基因 转录的终止，形成原噬菌体。 cl N P./O d P P./o.cro P ci 早期表达的gpcro-与cI的竞争最终 确定噬菌体是进入溶源状态， CH N P/O.c P/o.cro ca O P O S R A W 还是进入裂解循环。 （gpcro表达得早，但与基因组 Figure 17.18 Choie Between Lysogeny and Lysis.Events ed in the choice between the establishment of lvso 的壮△她+法起) 阻 阻遏蛋白cI在一般情况下通过自身的转录激活保持低水平的表达，但有时种种 菌原因转录水平下降，会偶尔导致溶源性噬菌体进入裂解循环(105102)

λ噬菌体的的溶源性反应： 早期基因表达，产生gpcII，gpcro 及gpcIII，后者可防止宿主的裂解 酶对gpcII的降解。 gpcII的积累促使阻遏蛋白cI的表达 阻遏蛋白cI的积累导致噬菌体基因 转录的终止，形成原噬菌体。 早期表达的gpcro与cI的竞争最终 确定λ噬菌体是进入溶源状态， 还是进入裂解循环。 （ gpcro表达得早，但与基因组 的结合能力较cI弱） 阻遏蛋白cI的同样可以抑制其它新侵入的λ噬 菌体的表达，从而使溶源性细菌具有“免疫性” 阻遏蛋白cI在一般情况下通过自身的转录激活保持低水平的表达，但有时种种 原因转录水平下降，会偶尔导致溶源性噬菌体进入裂解循环（10-5 ~10 - 2）

入噬菌体的的溶源性反应： chromosome 可 pp BB bio Bacterial chromosome 通过特定位点整和（切离 细菌染色体 bio Integrase Prophage R m'm A p B'bio Lysogenic chromosome Figure 17.20 Reversible Insertion and Excision of Lambda Phage.After circularization.the att site P.P'(a)lines up with a corresponding bacterial sequence B.B'(b)and is integrated between the gal and bio operons to form the prophage,(c)and(d).If the process is reversed.the circular lambda chromosome will be restored and can then reproduce

λ噬菌体的的溶源性反应： 通过特定位点整和（切离） 细菌染色体