病毒基因组核酸的主要类型.ppt

Chapter3 Structures functions of genome Virus genome Prokaryote Genome Eukaryote Genome Virus genome 病毒基因组核酸的主要类型 1、双链DNA 多数动物病毒，如腺病毒、疱疹病毒、痘病毒，环形、线形。 2、单链DNA 动物病毒中仅微小病毒为单链病毒；噬菌体中仅含单链DNA。 RNA病毒基因组所携带的遗传信息一般在同一条链上，序列与mRNA相同的为正股（+），与mRNA互补的为负股（—） 3、双链RNA 以负链RNA为模板转录出mRNA如呼肠孤病毒及噬真菌体。 4、单链负股RNA 5、单链正股RNA： 如逆转录病毒 病毒基因组结构与功能 1、不同病毒基因组大小相差较大 2、不同病毒的基因组可以是不同结构的核酸 3、病毒基因组有连续的也有不连续的 4、病毒基因组的编码序列大于90% 5、单倍体基因组 除逆转录病毒外 6、基因有连续的和间断的 7、相关基因丛集 病毒基因组核酸序列中功能相关的蛋白质基因往往丛集在基因组的一个或几个特定的部位，形成 一个功能单位或转录单元。 8、基因重叠 同一段核酸序列能够编码2 种或2种以上蛋白质。重叠基因虽然共用一段核酸序列，但转录成的mRNA链的读框不同，产生的蛋白质分子大不相同。 （1）几个结构基因的编码区无间隔：几个基因的编码区是连续的、不间断的，即编码一条多肽链，翻译后切割成几个蛋白质。 （2）mRNA没有5 ′端帽子结构 5 ′ 端非编码区的RNA形成特殊的空间结构称翻译增强子。 （3）结构基因本身没有翻译起始序列，必须在转录后进行加工、剪接，与病毒RNA5 ′端的帽结构相连，或与其它基因的起始密码子连接，成为有翻译功能的完整mRNA。 SV40病毒基因组 动物病毒中以SV40研究较多，由sweet 和Hilleman从恒河猴细胞分离。无包膜，直径45nm，双链环状DNA，DNA长5243bp。在自然界不引起疾病和肿瘤，当大量接种于免疫缺损动物或新生动物时，引起肿瘤 发生。SV40基因编码两种抗原。 VP2和VP3是一个基因通过mRNA剪接形成的不同编码产物。其序列相同，只是N 端的长度不同，VP3的N端比VP2的N端短1/3，它们有相同的C端，只是N端编码区剪切掉的序列长短不同。 VP1是另外一个基因，晚期基因是一个重叠基因。VP1的起始密码子位于VP2和VP3的编码区的内部，阅读框不同。 VP1需要通过转录后剪接获得5′端非编码区即翻译起始所需的5 ′帽子结构，因此又是一个结构不规则的基因。 乙型肝炎病毒（HBV）基因组 不同毒株的HBV以负股DNA为模板转录的RNA均有4 个开放阅读框架（open reading frame,ORF):S、C、P、X。P与其它三个ORF重叠。 S区段编码病毒的外膜蛋白，由S基因、前S1区段、前S2区段三部分组成。主要蛋白即S蛋白（HBsAg) 由S基因编码；中蛋白由pre-S2和S基因编码；大蛋白由 pre-S1 、pre-S2和S基因编码。 C区段编码HBV核心抗原（HBcAg),长约183~214个氨基酸残基。前C（pre-C)富含疏水性氨基酸的密码子，其编码产物可促进C抗原从细胞内排到细胞外，进入血液转变成e抗原。若pre-C缺失，将不会产生e抗原，而C抗原就积聚于肝细胞内。 P区段编码DNA聚合酶，富含组氨酸为碱性蛋白，是依赖于RNA的DNA聚合酶（逆转录酶）。 X区段位于C区段上游。 逆转录病毒（retroviruses) 基因组的一般特征 ▲编码区：3 个基本的结构基因 gap编码病毒衣壳蛋白；pol编码肽链内切酶、一个逆转录酶和一个与前病毒整合有关的酶；env编码包膜蛋白。有的含癌基因。 5′帽-R-U5-PB--DLS-Ψ-gap-pol-env-(onc)-C-PB+-U3-R-poly(A)n ▲非编码区 （1）R区:两端都有,20~80个核苷酸。 （2）引物结合区（primer binding site,PB):位于5端的PB区引导起始负链cDNA的合成，用PB-表示。 （3）U区：位于R区与PB 区之间。U5与转录终止和加polyA有关，U3含强启动子，起始转录RNA。 （4）DLS、 Ψ和C区。DLS是两条病毒（+）RNA链以氢键相结合的位点。 Ψ为包装信号。可使RNA包入病毒颗粒；C区不编码蛋白质，为调控区。 前病毒基因组的转录和翻译 逆转录病毒基因组的复制和转录都需要经过DNA中间体，这种DNA中间体称为前病毒（provirus) 。 长末端重复序列（long termial repeated,LTR): U3-R-U5-PB--DLS- Ψ-gap-po