簡(jiǎn)介:第七章細(xì)菌及其病毒的遺傳作圖,,內(nèi)容,一、病毒的一般特性及類型二、噬菌體的染色體作圖三、細(xì)菌的細(xì)胞和染色體結(jié)構(gòu)四、細(xì)菌的染色體作圖,,,第一節(jié)病毒的一般特性及類型,病毒的一般特性病毒的類型噬菌體的生活周期,一、病毒的一般特性,?形體極微小,只有在電子顯微鏡下才能觀察到;?化學(xué)組成簡(jiǎn)單,主要是核酸和蛋白質(zhì);?只含一種核酸(DNA或RNA);?無細(xì)胞結(jié)構(gòu),為蛋白質(zhì)外殼包裹核而成的顆粒;?缺乏獨(dú)立代謝能力;?繁殖方式獨(dú)特,只能依賴宿主活細(xì)胞的代謝機(jī)器,通過核酸復(fù)制和蛋白質(zhì)合成后再裝配成完整的病毒顆粒的方式進(jìn)行繁殖;?具有雙重存在方式,或營(yíng)專性寄生在活細(xì)胞內(nèi),或在細(xì)胞外以大分子顆粒狀態(tài)進(jìn)行傳播;?對(duì)干擾素敏感,而對(duì)抗生素不敏感,病毒大小,二、病毒的類型,?依據(jù)宿主范圍植物病毒動(dòng)物病毒(人、脊椎動(dòng)物、昆蟲)微生物病毒(真菌、藻類、原生動(dòng)物、細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌)噬菌體感染細(xì)菌和放線菌的病毒。?依據(jù)遺傳物質(zhì)DNA病毒、RNA病毒,微生物病毒噬菌體,■噬菌體的特點(diǎn),個(gè)體極小只能借助電鏡才可看見,但在實(shí)驗(yàn)時(shí)一般用肉眼觀察它感染細(xì)菌后所形成的噬菌斑加以識(shí)別。,專性寄生在活體外不具任何生命特征,往往一個(gè)噬菌體只感染一種細(xì)菌。侵染過程吸附遺傳物質(zhì)注入復(fù)制裂解細(xì)菌,無細(xì)胞結(jié)構(gòu)化學(xué)組成和繁殖方式簡(jiǎn)單。,不同結(jié)構(gòu)的噬菌體(或不同的突變型)可同時(shí)感染一個(gè)細(xì)菌,并能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行基因重組,即混合感染。,,,,微生物病毒噬菌體,尾管,刺突,T4由頭部、頸部、尾部組成,植物病毒,動(dòng)物病毒,病毒的多樣化形態(tài)和大小,,HIV病毒(反轉(zhuǎn)錄病毒),RNA病毒,,,,刺突TAILPINS,,PHAGA,BACTERIOOHAGA,95NM,95NM,HEAD,NECK,TAIL(24環(huán)),尾絲TAILFIBERS,,,,65NM,,,噬菌體,噬菌體,烈性噬菌體,三、噬菌體的生活周期,,當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌后,寄主細(xì)胞的DNA立即停止活動(dòng),由噬菌體的DNA指導(dǎo)合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),產(chǎn)生新的子噬菌體,最后寄主細(xì)菌裂解,釋放出成熟的子噬菌體,這一類噬菌體稱之為烈性噬菌體。通過它對(duì)相鄰細(xì)菌連續(xù)不斷地侵染和裂解,在長(zhǎng)滿細(xì)菌的不透明的菌落上看到一個(gè)圓形的透明區(qū)噬菌斑。,噬菌體的增殖包括吸附侵入核酸復(fù)制與蛋白質(zhì)合成裝配釋放,,,,,烈性噬菌體的侵染過程,噬菌斑,■溫和噬菌體,當(dāng)噬菌體感染細(xì)菌后,噬菌體的DNA在宿主細(xì)菌體內(nèi)不立即復(fù)制,而只是潛伏宿主細(xì)菌體內(nèi),與宿主細(xì)菌“共存”,并不將主細(xì)菌裂解,這一類噬菌體稱為溫和噬菌體。,溫和噬菌體的主要三種繁殖方式,與烈性噬菌體相似,在宿主細(xì)菌體產(chǎn)生很多子代噬菌體,使宿主細(xì)菌裂解,這種情況只是偶然或是通過誘導(dǎo)才發(fā)生。當(dāng)噬菌體的DNA進(jìn)入宿主細(xì)菌體內(nèi)后,插入到宿主細(xì)菌主染色體DNA中,隨著宿主細(xì)菌主染色體DNA復(fù)制而同步復(fù)制。與宿主細(xì)菌主染色體DNA結(jié)合在一起的噬菌體稱為原噬菌體,而攜帶原噬菌體的細(xì)菌叫溶源性細(xì)菌。當(dāng)噬菌體DNA進(jìn)入宿主細(xì)菌體內(nèi)后,獨(dú)立于宿細(xì)菌DNA之外,以質(zhì)粒的形式存在于宿主細(xì)菌的胞質(zhì)中。,■某些溫和噬菌體在侵染細(xì)菌后,其DNA整合到宿主細(xì)菌染色體中。這種處于整合狀態(tài)的噬菌體DNA稱為原噬菌體?!龊性删w的細(xì)胞稱為溶原性細(xì)菌或溶原體?!鲈删w不進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成,而是隨著宿主細(xì)菌染色體的復(fù)制而同步復(fù)制,并且,隨著宿主細(xì)胞分裂而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去,代代相傳,這樣便進(jìn)入溶原周期。,Λ型裂解途徑,,P1型裂解途徑,,,溫和噬菌體的生活周期,,噬菌體和表型與噬菌體遺傳學(xué)基因的細(xì)微結(jié)構(gòu)作圖缺失作圖互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)和順反測(cè)驗(yàn)負(fù)干擾,第二節(jié)噬菌體的染色體作圖,一、噬菌體和表型與噬菌體遺傳學(xué),,,寄主范圍突變型(H)由于基因突變能感染兩個(gè)品系細(xì)菌的突變型,野生為H+,H+只能裂解野生型的大腸桿菌,H能裂解野生型及抗性型的細(xì)菌。把兩者和大量的野生型和抗性型細(xì)菌混合接種,經(jīng)培養(yǎng)后就可看到兩種噬菌斑,透明的是H,半透明的是H+。,快速溶菌突變型(R)由于基因突變能更快復(fù)制并裂解細(xì)菌的噬菌體突變,野生型為R+,由R于裂解細(xì)菌的速度比R+快,所以在同一時(shí)間內(nèi)感染同一細(xì)菌時(shí),R+形成的噬菌斑小,R形成的噬菌斑大,而且邊緣清晰。,條件致死突變型在某種條件下可生存,在另一條件下不能生存的突變型。如溫度敏感突變(TS);在25℃時(shí)能生長(zhǎng),42℃時(shí)不能生長(zhǎng),色氨酸需要型(C)必須在環(huán)境中有色氨酸才能生存;小噬菌斑型(M);混濁噬菌斑(TU)等都可依據(jù)菌斑形狀鑒別。,兩種不同的T2突變體進(jìn)行雜交,兩種不同的T2突變體進(jìn)行雜交,,二、基因的細(xì)微結(jié)構(gòu)作圖,,,■T4噬菌體的RII系統(tǒng)R型突變體快速溶菌突變體(RAPIDLYSIS)BENZER選擇RII突變體作研究的優(yōu)點(diǎn)是與野生型RII相比具有不同的宿主范圍。RII不能在ECOLIK上生長(zhǎng)提供了一種選擇手段。,T4RII突變體和RII在ECOIL上的表型,T4ECOILBECOILK(Λ)RII大而清晰園-RII小而模糊小而模糊,,,,,,,,,ECOILB能使RII突變體生長(zhǎng),稱為RII的許可性宿主(PERMISIVEHOST),ECOLIK(Λ)不能使RII突變體生長(zhǎng),稱為RII的非許可性宿主(NONPERMISIVEHOST)。,用兩種不同的RII突變體感染同一細(xì)菌ECOLIB,一旦進(jìn)入細(xì)胞,T4之間的DNA就發(fā)生重組,從而產(chǎn)生重組類型的噬菌體。然后感染ECOLIK,野生型重組體的數(shù)目等于在K上的PFU/ML的數(shù)(PLAGUEFORMINGUNIT)優(yōu)點(diǎn)用RII系統(tǒng)和兩個(gè)宿主,不需要篩選大量的噬菌斑就能選擇到極少發(fā)生的重組體。,用兩個(gè)不同突變體的噬菌裂解液加到ECOLIB株的肉湯培養(yǎng)液中,當(dāng)二個(gè)突變類型的DNA感染同一細(xì)菌時(shí)可發(fā)生雜交。大多數(shù)復(fù)制的DNA是原來的類型,有時(shí)也能重組產(chǎn)生一種雙重突變型和正常的重組體(即野生型)。雜交后代植到ECOLIB上后,都能良好生長(zhǎng),而植于ECOLIK時(shí),只有重組野生型才能生長(zhǎng),雙突變體重組型不能生長(zhǎng)。,■兩個(gè)不同突變的噬菌體DNA重組的過程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MIXTHETWOPHAGES,COINFECTECOLIB,,,,,,,,,,A,A,R103,R104,WILDTYPE,DOUBLEMUTANTPHAGE,,,,,,,TAKESOMEOFTHEPHAGEPREPARATION,DILUTEIT108,ANDINFECTECOLIB,TAKESOMEOFTHEPHAGEPREPARATION,DILUTEIT103,ANDINFECTECOLIK,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PLATETHECELLSANDOBSERVETHENUMBEROFPLAQUES,TOTALNUMBEROFPHAGES,WILDTYPEPHAGESPRODUCEDBYINTRAGENICRECOMBINATION,兩個(gè)不同突變的噬菌體DNA重組的過程,將8個(gè)獨(dú)立而來的RII突變體成對(duì)感染ECOLIB。形成噬菌斑后再將其裂解液接種感染ECOLIK,只有野生型重組體RII?才能生長(zhǎng),而雙重組型(RII’RII’’)不能撿出,也不能生長(zhǎng)。因此計(jì)算重組體的方法是以野生型的數(shù)2。公式如下,■基因內(nèi)重組INTRAGENICRECOMBINATION,2RII噬菌體數(shù),總噬菌斑數(shù),=,2在K上生長(zhǎng)的噬菌體數(shù),在B上的噬菌斑數(shù),100,重組率,,,,ECOLIB,,RII’,,RII”,,,,植于ECOLIK上選擇,T4RII位點(diǎn)基因內(nèi)重組的選擇。RII不能在K上生長(zhǎng),當(dāng)二個(gè)帶有RII不同等位基因的T4感染同一B株后,其某些后代能在K上生長(zhǎng),即已成為RII?,結(jié)果說明在一個(gè)基因內(nèi)發(fā)生了重組,而不是在基因間。,■根據(jù)重組率所得基因圖RII1RII7RII4RII5RII2RII8RII3RII6___|_____|_____|____|_____|____|_____|_____|______它們的圖距就是RII的重組率,RII基因內(nèi)重組說明,基因是可以分割重組的,它由更小的單位組成,BENZER稱其為重組子RECON,重組可以發(fā)生在重組子之間,但不能發(fā)生在其內(nèi)部。因此,重組子而不是基因是重組的單位,基因是重組子完整的線性順序,一對(duì)核苷酸是重組的最小單位。,■缺失作圖DELETIONMAPPING,,缺失區(qū),有一特殊突變體D1,當(dāng)它分別與帶有突變點(diǎn)1、2、3、4、5、6、7或8的突變體雜交時(shí)不能獲得RII重組體,那么D1就是缺失1-8位點(diǎn)的突變體9101112,BENZER利用在RII區(qū)域中含有短的缺失的特殊突變體來定位其它新的突變位點(diǎn)。原理假定一個(gè)由12個(gè)突變位點(diǎn)組成的基因圖123456789101112,有另一突變體D2,當(dāng)它與5、6、7、8、9、10、11或12突變位點(diǎn)的突變體雜交時(shí)不能獲得RII重組體。即D2就是缺失5-12的突變體根據(jù)重疊缺失區(qū),可將基因分成三個(gè)區(qū)域IIIIIID1D2,,1234,,,,,,,,缺失區(qū),■如何定位新的突變位點(diǎn)★當(dāng)與D1雜交能獲得RII重組體,與D2雜交卻不能,該突變體的突變位點(diǎn)位于III區(qū);★當(dāng)與D2雜交時(shí)能夠,但與D1雜交時(shí)不能獲得RII重組體,該突變位于I區(qū);★與D1和D2雜交都不能得到RII重組體,其突變位點(diǎn)位于II區(qū)。,■在III區(qū)里的一個(gè)突變體與D1雜交獲得RII的情形,,,,,,,I和II缺失區(qū),,I和II區(qū),D1,新突變體,,,,,,,,,,,,III區(qū),,,,+++++,++*++,突變位點(diǎn),,III區(qū),,,★缺失突變體之間也可以雜交從而象點(diǎn)突變那樣定位,如果雜交得不到RII重組體,那缺失區(qū)就是重疊的。例如有一缺失圖,,,,1,2,3,■利用上述缺失圖可將新的突變定位思考下圖表示T4RIIA順反子中4個(gè)缺失突變體的缺失圖1234現(xiàn)有在RIIA中4個(gè)點(diǎn)突變體A-D,分別試驗(yàn)它們與4種缺失突變體雜交獲得RII的能力,結(jié)果如上表。問4種點(diǎn)突變的順序怎樣排列,,,,,,ABCD12-3--4---,,,,,三、互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)和順反測(cè)驗(yàn),,,當(dāng)不能單獨(dú)在K菌株上生長(zhǎng)的兩個(gè)RII突變體混合感染時(shí),它們能象野生型噬菌體那樣在K株上生長(zhǎng),這樣兩種突變型稱為互補(bǔ)的突變型,因?yàn)槊恳环N能補(bǔ)償另一種功能。使兩者都能生長(zhǎng)。(T4染色體在宿主細(xì)胞中暫時(shí)二倍化),■噬菌體T4的互補(bǔ)作用,,不同的RII突變體可以分成兩類即A組和B組。A組中的所有突變體能與B組中的所有突變體互補(bǔ),而A組中的某一突變體不能與該組中的另一突變體互補(bǔ),同樣B組中的某一突變體也不能與該組中另一突變體互補(bǔ)。A組中的所有突變體能定位到RII區(qū)段的一邊,B組中的所有突變體能定位到RII區(qū)段的另一邊上,A組B組,,,,,,,,,,,,,,A互補(bǔ)群,B互補(bǔ)群,混合感染,,,,,,RII’突變體,RII’’突變體,ECOLIK?,互補(bǔ)作用無互補(bǔ)作用細(xì)胞裂解釋放細(xì)胞不裂解無子出子代噬菌體代噬菌體釋放,,,RII互補(bǔ)作用圖解兩個(gè)不同的突變體RII’和RII’’同時(shí)感染ECOLIK,一般情況下,RII突變體不會(huì)裂解K產(chǎn)生子代噬菌體;然而當(dāng)兩個(gè)RII能互補(bǔ)時(shí),就會(huì)裂解并有噬菌體生長(zhǎng),如果兩個(gè)突變體不能互補(bǔ),就不會(huì)裂解,也不會(huì)有噬菌體生長(zhǎng)。,■RII突變體互補(bǔ)的解釋RIIARIIBRII1(1)(2)裂解有兩個(gè)基因RIIA和RIIB在細(xì)菌裂解中起作用,裂解的兩個(gè)步驟分別由RIIA基因產(chǎn)生的酶A和RIIB基因產(chǎn)生的酶B控制。兩個(gè)RII突變體分別在RIIA或RIIB區(qū)域缺陷,,,,–,,,,RIIA,RIIB,–,,,RII?,,,酶A,酶B,由于RII1和RII2的染色體各自能產(chǎn)生裂解途徑中所必需的一種酶,所以裂解就能發(fā)生,即有野生型表型出現(xiàn),稱這兩個(gè)RII突變體能互補(bǔ)與二倍體植物細(xì)胞染色體互補(bǔ)作用相類似,T4噬菌體的混合感染使噬菌體染色體處于暫時(shí)的“二倍體”細(xì)胞狀況,在這過程中發(fā)生了互補(bǔ)作用。,■順反子(CISTRON),不能互補(bǔ)的突變必然影響的是同一功能單位,能夠互補(bǔ)的突變必定影響不同的功能單位,通過順反試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的遺傳功能單位稱為順反子。RII區(qū)段中包括兩個(gè)作用單位A和B。也就是兩個(gè)順反子。,,順反子的概念來自順反試驗(yàn)它是用于說明在同一染色體上(順式)或相對(duì)染色體上(反式)排列的突變位點(diǎn)之間的互補(bǔ)試驗(yàn)。順式試驗(yàn)實(shí)際是對(duì)照,反式試驗(yàn)才是真正的互補(bǔ)試驗(yàn)。如果反式排列時(shí)有互補(bǔ)作用,說明兩個(gè)突變位點(diǎn)處于不同的順反子中,如不能互補(bǔ),說明它們屬于同一順反子。,,,,,,順式試驗(yàn),反式試驗(yàn),突變位點(diǎn)位于同一順反子中,突變位點(diǎn)于不同順反子中,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,A,B,A,B,A,B,–,,,,,,,,一個(gè)順反子是一段遺傳區(qū)域,在這一遺傳區(qū)域中的突變位點(diǎn)之間沒有互補(bǔ)作用。例如兩個(gè)不同的RII突變體(反式結(jié)構(gòu))感染同一細(xì)菌,而噬菌體不能生長(zhǎng),那么這兩個(gè)突變位于同一順反子中(右上);如果有互補(bǔ)作用,即后代噬菌體能生長(zhǎng),那么這兩個(gè)突變體位于不同的順反子中(右下),在右上圖中,只有順反子B的功能正常,而在右下圖中,A、B兩個(gè)順反子的功能都正常。,,BENZER順反子概念和基因內(nèi)重組DISCOVERYOFRECOMBINATIONWITHINTHEGENE,BENZER以T4噬菌體為材料進(jìn)行了研究工作,正式提出“順反子”這個(gè)術(shù)語,BENZER順反子概念和基因內(nèi)重組DISCOVERYOFRECOMBINATIONWITHINTHEGENE,BENZER將兩個(gè)RIIA突變型對(duì)B株進(jìn)行混合感染,再讓釋放的子代噬菌體感染K株。出現(xiàn)了野生型噬菌體。,四、負(fù)干擾,■在Λ噬菌體的三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)一個(gè)單交換發(fā)生后,會(huì)增加另一個(gè)單交換發(fā)生的概率即所謂負(fù)干擾現(xiàn)象,這時(shí)干擾系數(shù)為負(fù)值,或符合系數(shù)大于1■負(fù)干擾系數(shù)后來在真核生物如家蠶、真菌中也有發(fā)現(xiàn),負(fù)干擾的發(fā)生可能與基因轉(zhuǎn)變有關(guān),往往重組基因相距很近或發(fā)生基因內(nèi)重組時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)干擾,,第三節(jié)細(xì)菌的細(xì)胞和染色體結(jié)構(gòu),細(xì)菌細(xì)胞細(xì)菌染色體細(xì)菌遺傳研究的方法細(xì)菌的突變型,一、細(xì)菌細(xì)胞大小12?M;繁殖方式二裂式均等分裂,1代/20MIN。,大腸桿菌ECOLI,細(xì)菌的基本形態(tài),細(xì)菌的結(jié)構(gòu)模式圖,二、細(xì)菌染色體結(jié)構(gòu)環(huán)狀雙鏈DNA,單倍性,以折疊或螺旋狀態(tài)存在;大小長(zhǎng)約25035000?M未螺旋;復(fù)制方式著膜式復(fù)制。分裂特點(diǎn)均等分裂,無基因重組。,ECOLI的擬核,三、細(xì)菌遺傳研究的方法,★基本培養(yǎng)基(MINIMALMEDIUM)★完全培養(yǎng)基(COMPLETEMEDIUM),細(xì)菌的平板培養(yǎng),細(xì)菌的稀釋培養(yǎng)及菌落,影印培養(yǎng)法,四、細(xì)菌的突變型,★合成代謝功能的突變型(營(yíng)養(yǎng)缺陷型)★分解代謝功能的突變型★抗藥性突變型青霉素PENR,PENS鏈霉素STRR,STRS,PENICILLINSTREPTOMYCIN抗性RESISTANCE敏感SENSITIVE,★抗噬菌體突變型T1噬菌體TONRTONST2噬菌體TTORTTOS,突變型的篩選,例如營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選UV?野生型細(xì)菌?完全培養(yǎng)基?影印培養(yǎng)基本培養(yǎng)基?補(bǔ)充培養(yǎng)基氨基酸類維生素類?系列氨基酸補(bǔ)充培養(yǎng)基賴氨酸脯氨酸精氨酸,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,接合轉(zhuǎn)化性導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)與細(xì)菌染色體作圖,第四節(jié)細(xì)菌的染色體作圖,一、接合,★接合現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),1946年LEDERBERG和TATUM用ECOLIK12品系中兩個(gè)菌株A和B做了一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)首先證明了ECOLI的有性生殖和基因重組。,AMET-HIO-THR+LEU+THI+甲硫氨酸、生物素、BMET+HIO+THR-LEU-THI-蘇氨酸、色氨酸、硫胺素,,A與B在基本培養(yǎng)基上都不能生長(zhǎng),AB混合培養(yǎng)在完全培養(yǎng)基上過夜,然后把混合物離心、洗去培養(yǎng)基,涂布在基本培養(yǎng)基上,長(zhǎng)出了菌落,是野生型。,黎德伯格和塔特姆的接合雜交,推測(cè)有四種可能,,1、營(yíng)養(yǎng)上的互補(bǔ),2、A與B發(fā)生雜交,3、一個(gè)菌株的突變型基因發(fā)生了回復(fù)突變,4、細(xì)菌細(xì)胞沒有接合,而是交換了DNA,1950年,DAVIS設(shè)計(jì)了U形管代謝產(chǎn)物互補(bǔ)實(shí)驗(yàn),證明了A與B是通過接合傳遞遺傳物質(zhì)的。細(xì)菌之間通過雜交,發(fā)生了基因的重組和交換。,說明什么,METBIOTHRLEU,在任何一臂內(nèi)都沒有出現(xiàn)原養(yǎng)型細(xì)菌。這說明兩個(gè)菌株間的直接接觸接合,是原養(yǎng)型細(xì)胞出現(xiàn)的必要條件。,HAYES(1952試驗(yàn)證明,在接合過程中遺傳物質(zhì)的交換是一種單向的轉(zhuǎn)移供體(雄性)→受體(雌性),HEYES實(shí)驗(yàn),MET-HIO-THR+LEU+THI+MET+HIO+THR-LEU-THI-,A菌株,B菌株,基本培養(yǎng)基上有菌落出現(xiàn),(2)鏈霉素處理A再與B雜交,在基本培養(yǎng)基上有菌落出現(xiàn),(3)鏈霉素處理B再與A雜交,在基本培養(yǎng)基上無菌落出現(xiàn)。,說明遺傳物質(zhì)在大腸桿菌中的傳遞不是相互的,在這里,A為供體可將遺傳物質(zhì)傳遞給B(受體),B不能將遺傳物質(zhì)傳遞給A。后來發(fā)現(xiàn),供體與受體間性行為的不同,是由一個(gè)微小的可轉(zhuǎn)移的質(zhì)粒F因子引起的。,(1),兩個(gè)ECOLI細(xì)胞雜交的電子顯微鏡照片X34,300,,,,,,,,性傘毛/接合管,性傘毛/接合管,■F因子及F/HFR向F–的轉(zhuǎn)移,HAYES和CAVALLISFORZA(1953發(fā)現(xiàn),供體有一個(gè)性因子即致育因子F因子,由DNA組成,是染色體外的遺傳物質(zhì)。其組成,★F因子致育因子(性因子)攜帶F因子的菌株稱為供體菌或雄性,用F+表示。未攜帶F因子的菌株為受體菌或雌性,用F-表示?!颋因子的組成①?gòu)?fù)制區(qū)含2個(gè)復(fù)制起點(diǎn)ORIT,ORIV;②致育基因區(qū);③配對(duì)區(qū)(含有4個(gè)IS),ECOLIF因子存在狀態(tài)有三種類型①?zèng)]有F因子,即F–②游離狀態(tài)的F因子,即F③整合的F因子,即HFR,F因子的轉(zhuǎn)移,FF的特點(diǎn),★F因子轉(zhuǎn)移的頻率高,1/10,使F→F。★染色體重組頻率低;106。★FF不發(fā)生接合。因此,F(xiàn)品系又稱為低頻重組品系LOWFREQUENCYRECOMBINATION,LFR。,FF,F→F,F→F,,高頻重組HFR,★HFR的形成及轉(zhuǎn)移過程◆由F因子和細(xì)菌染色體的單交換產(chǎn)生;◆轉(zhuǎn)移時(shí)帶有供體細(xì)菌的染色體。,,★HFR的特點(diǎn)◆染色體重組頻率高,比FF高1000倍;◆F因子轉(zhuǎn)移頻率低,F(xiàn)→F很少或沒有?!颒FR和F的聯(lián)系和區(qū)別聯(lián)系都是雄性菌,含有F質(zhì)粒區(qū)別◆前者高頻重組,后者低頻重組;◆前者F因子轉(zhuǎn)移頻率低,后者F因子轉(zhuǎn)移頻率高;◆前者F因子整合,后者F因子游離。,■中斷雜交實(shí)驗(yàn)繪圖,為了證明接合時(shí)遺傳物質(zhì)從供體到受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是直線式進(jìn)行的,JACOB和WOLLMAN在五十年代設(shè)計(jì)了一個(gè)著名的中斷雜交試驗(yàn),1961年JACOB和WOLLMAN供體HFRHSTRSTHR+LEU+AZIRTONRLAC+GAL+受體F-STRRTHR-LEU-AZISTONSLAC-GAL-操作方法37℃混合培養(yǎng)每隔一段時(shí)間取樣攪拌器中斷雜交涂布含鏈霉素的基本篩選培養(yǎng)基影印培養(yǎng)于含鏈霉素的幾種不同的培養(yǎng)基(選擇培養(yǎng)基)上觀察重組子鑒定各基因的轉(zhuǎn)移時(shí)間,,,,,,,HFRH菌株各非選擇標(biāo)記基因進(jìn)入F-細(xì)菌的時(shí)間和頻率,以基因出現(xiàn)的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn),作出ECOLI的遺傳連鎖圖,用中斷雜交法確定的幾個(gè)HFR菌株的基因順序,結(jié)論不同HFR菌株向F-細(xì)胞轉(zhuǎn)移的順序、起點(diǎn)和方向不同。表明大腸桿菌的染色體是環(huán)狀的。,■大腸桿菌的環(huán)狀染色圖,細(xì)菌重組的特點(diǎn)★基因重組發(fā)生在部分二倍體中;★只有偶數(shù)次交換才能產(chǎn)生平衡的重組子;★在選擇培養(yǎng)基上只出現(xiàn)一種重組子,而沒有相反的重組子。,例如根據(jù)中斷雜交試驗(yàn)已知LAC和ADE基因是緊密連鎖的,而且LAC比ADE先進(jìn)入受體。,未重組的基因型是LACADE重組體的基因型是LACADE,LACADE間的距離,轉(zhuǎn)化某些細(xì)菌或其他生物通過其細(xì)胞膜攝取周圍供體的染色體片段,并將此外源DNA片段通過重組整合到自己染色體組的過程,二、轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的類型①自然轉(zhuǎn)化(NATURALTRANSFORMATION)細(xì)菌能夠自然地吸收DNA,如枯草桿菌的轉(zhuǎn)化。②工程轉(zhuǎn)化(ENGINEEREDTRANSFORMATION)通過某種處理使細(xì)菌能夠攝入外源DNA,如大腸桿菌的轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化效率約1%轉(zhuǎn)化片段的長(zhǎng)度20KB,細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程示意圖,轉(zhuǎn)化在基因定位中的應(yīng)用,判斷兩個(gè)基因的位置關(guān)系①觀察DNA濃度降低時(shí)AB基因共轉(zhuǎn)化頻率的下降和A、B各自轉(zhuǎn)化頻率下降的程度程度相同表明;共轉(zhuǎn)化頻率下降的程度遠(yuǎn)大于各自轉(zhuǎn)化頻率下降的程度,表明。②觀察轉(zhuǎn)化頻率AB共轉(zhuǎn)化頻率與A、B各自轉(zhuǎn)化的頻率相近,表明;相差很遠(yuǎn),表明?;蜃鲌D判斷基因間的距離,連鎖,不連鎖,連鎖,不連鎖,計(jì)算重組值,,,,,,,遺傳作圖,三、性導(dǎo),F’因子從HFR染色體上不精確分離產(chǎn)生的含有細(xì)菌基因組的新的F因子。性導(dǎo)利用F’因子將供體細(xì)胞的基因?qū)胧荏w形成部分二倍體的過程。內(nèi)基因子和外基因子,雅科和阿代爾伯格發(fā)現(xiàn)特殊的HFR菌株能把LAC等位基因高頻率地轉(zhuǎn)移到FLAC受體中,LAC基因位于遠(yuǎn)端,中斷雜交實(shí)驗(yàn)中只有1/1000重組率,由F攜帶LAC基因進(jìn)入受體后可在LAC位點(diǎn)上形成部分二倍體FLAC/LAC,四、轉(zhuǎn)導(dǎo)與細(xì)菌染色體作圖,轉(zhuǎn)導(dǎo)指以噬菌體為媒介所進(jìn)行的細(xì)菌遺傳物質(zhì)重組的過程LEDERBERG和ZINDER(1951首先在鼠傷寒沙門氏菌中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)象PHE?TRP?TRYR?MET?HIS?↓在基本培養(yǎng)基上發(fā)現(xiàn)原養(yǎng)型的菌落可能性(1)接合(2)轉(zhuǎn)化(3),轉(zhuǎn)導(dǎo)類型①普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)通過噬菌體可以轉(zhuǎn)移細(xì)菌染色體上的任何基因,如P22,P1。②局限性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體只能轉(zhuǎn)移細(xì)菌染色體的特定部分,如?噬菌體。,U型管試驗(yàn)將上述兩種菌株分別放在戴維斯U型管的兩臂內(nèi),中間用玻璃濾板隔開,以防止細(xì)胞直接接觸,但允許比細(xì)菌小的物質(zhì)通過,獲得了野生型重組體,說明不是接合,普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程,普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)作圖,①原理如果兩個(gè)基因始終一起轉(zhuǎn)導(dǎo)或同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率較高,那么表明這兩個(gè)基因是連鎖的;兩個(gè)基因同時(shí)轉(zhuǎn)導(dǎo)的現(xiàn)象稱為共轉(zhuǎn)導(dǎo)或并發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)(CONTRANSDUCTION);兩基因共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率愈高,表明兩個(gè)基因連鎖愈緊密;相反,共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率愈低,則表明兩個(gè)基因距離愈遠(yuǎn)。,判斷細(xì)菌基因間的位置關(guān)系以普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體P1為例,測(cè)定大腸桿菌的LEU、THR、AZI三個(gè)基因的順序。供體THRLEUAZIR→受體THRLEUAZIS,觀察其共轉(zhuǎn)導(dǎo)率。,三個(gè)基因間的排列順序,②重組值的計(jì)算AB供體→AB受體,局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),1產(chǎn)生機(jī)制,,,2低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)由于不正常環(huán)化現(xiàn)象發(fā)生的頻率較低,在釋放出的106個(gè)噬菌體中只有1個(gè)GAL+轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體感染受體,因此轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率很低,稱為低頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。ΛDGAL→GAL-受體①穩(wěn)定轉(zhuǎn)導(dǎo)子②不穩(wěn)定整合切離,3高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)HIGHFREQUENCYTRASDUCTION,HFT由于產(chǎn)生Λ/ΛDGAL雙重溶源菌,使溶菌物中既含有大量的ΛDGAL,又包含正常的Λ噬菌體,正常的Λ起了輔助缺陷型噬菌體成熟的作用,所以稱為輔助噬菌體,從而導(dǎo)致高頻轉(zhuǎn)導(dǎo)。,,1、為什么不少生物學(xué)家認(rèn)為病毒不是生物為什么病毒在遺傳學(xué)研究中具有重要作用2、名詞解釋著絲粒作圖、質(zhì)粒、F因子、F菌株、F菌株、HFR菌株、性導(dǎo)、列性噬菌體、溫和噬菌體、原噬菌體、溶源性細(xì)菌、轉(zhuǎn)導(dǎo)、普遍性轉(zhuǎn)導(dǎo)、局限性轉(zhuǎn)導(dǎo),復(fù)習(xí)題7,
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簡(jiǎn)介:呼吸道病毒,呼吸道病毒是指一大類能侵犯呼吸道引起呼吸道局部病變或僅以呼吸道為入侵門戶,主要引起呼吸道外組織器官病變的病毒。拒統(tǒng)計(jì),90以上的急性呼吸道感染由該類病毒引起。,呼吸道病毒的分類,呼吸道病毒包括正粘病毒科流感病毒副粘病毒科副流感病毒、呼吸道合胞病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒其他病毒科腺病毒、風(fēng)疹病毒、鼻病毒、冠狀病毒、呼腸病毒,流行性感冒病毒(INFLUENZAVIRUS),流行性感冒病毒,簡(jiǎn)稱流感病毒,甲、乙、丙三型,引起人和動(dòng)物流感甲型流感病毒是反復(fù)流行最為頻繁和引起流感全球流行的重要病原體。,流感病毒的生物學(xué)性狀,流感病毒呈球形或絲狀,球形直徑8020NM,新分離株絲狀多于球形有包膜,單鏈分片段的RNA病毒。,流感病毒的電鏡照片,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,2,4,3,5,6,7,8,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,PB2,PB1,RNP,,,RNA,,,,,M2,,M1,,NA,,HA,分節(jié)段的()SSRNA,,PA,,,RNA多聚酶,核糖核蛋白(RNP),,流感病毒的表面結(jié)構(gòu),血凝素HA柱狀,為三聚體,它基本上以相同的間距覆蓋了病毒的全部表面HA1(病毒吸附)HA2(核衣殼釋放)保護(hù)性抗原,血凝抑制抗體保護(hù)性抗體神經(jīng)氨酸酶(NA)四個(gè)亞單位組成的四聚體,并不平均分布在病毒表面,而是聚合成群。與病毒釋放有關(guān)。,流感病毒的內(nèi)部結(jié)構(gòu),核衣殼病毒分片段的RNA,結(jié)合有核蛋白(NP)以及與復(fù)制和轉(zhuǎn)錄有關(guān)的三種依賴RNA的RNA多聚酶蛋白。呈螺旋對(duì)稱?;|(zhì)蛋白(M蛋白)覆蓋在核衣殼外面,M蛋白抗原性穩(wěn)定,也具有型特異性。M1增加包膜厚度M2輔助HA2釋放核衣殼外膜來自宿主細(xì)胞的脂質(zhì)雙層膜。,流感病毒的結(jié)構(gòu),,核心,分節(jié)段的()SSRNA,核蛋白(NP),RNA多聚酶,,基質(zhì)蛋白M蛋白,具型特異性,包膜,刺突,血凝素HA,神經(jīng)氨酸酶NA,,M1,M2,流感病毒的復(fù)制,病毒侵入遺傳物質(zhì)的釋放病毒的復(fù)制與病毒蛋白的合成病毒的裝配出芽,流感病毒復(fù)制過程示意圖,流感病毒的分型與抗原變異,分型據(jù)RNP和M蛋白抗原性分甲、乙、丙三型甲型根據(jù)HA和NA抗原性不同,再區(qū)分為若干亞型(H1H15、N1N9)乙型、丙型至今未發(fā)現(xiàn)亞型命名型別/宿主/分離地點(diǎn)/病毒株/序號(hào)/分離年代HA與NA亞型號(hào)(A/HONGKONG/1/68H3N2,流感病毒的抗原變異,抗原漂移(ANTIGENICDRIFT)因HA或NA的點(diǎn)突變?cè)斐桑儺惙刃?,屬量變,引起局部中、小型流行??乖D(zhuǎn)換(ANTIGENICSHIFT)因HA或NA的大幅度變異造成,屬質(zhì)變,導(dǎo)致新亞型的出現(xiàn),引起世界性的暴發(fā)流行。,,致病性與免疫,致病性,傳染源病人或病毒攜帶者,致病機(jī)理病毒不入血,病毒呼吸道毒素樣物質(zhì)進(jìn)入血液,全身中毒癥狀,局部粘膜上皮炎癥,,,同型有12年免疫力,免疫物質(zhì)為SIGA及中和抗體(IGG、IGM),免疫性,傳播途徑病毒飛沫,呼吸道傳播,流感病毒的其他生物學(xué)特性,培養(yǎng)特性可在雞胚和培養(yǎng)細(xì)胞中增殖,但不引起明顯的病變;培養(yǎng)液中加入胰液,促使HA裂解,可擴(kuò)大培養(yǎng)細(xì)胞范圍。抵抗力不耐熱,對(duì)干燥、乙醚、甲醛和乳酸等敏感。,流行性感冒(INFLUENZA),“流行性感冒”(INFLUENZA)是英國(guó)人JOHNHUZXAM在1743年創(chuàng)造的字,他依據(jù)意大利語中用來描述這個(gè)疾病起源的片語“UNINFUENZADIFREDDO”,即“寒冷的影響”。它主要發(fā)生在深秋、冬天和早春季節(jié)。每年都有數(shù)以百萬計(jì)的人群受到感染。,常見癥狀,發(fā)熱UPTO39畏寒肌肉酸痛出汗咳嗽鼻塞咽痛頭痛厭食乏力,微生物學(xué)檢查,病毒分離取患者咽漱液或鼻咽拭,接種雞胚或培養(yǎng)細(xì)胞血清學(xué)診斷血凝抑制試驗(yàn)、中和試驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、酶免疫測(cè)定抗原檢測(cè)直接從病人呼吸道分泌物、脫落細(xì)胞中檢測(cè)抗原分型鑒定核酸雜交、PCR、序列分析,流感的防治,藥物治療鹽酸金剛烷氨、干擾滴鼻素、板蘭根、大青葉接種疫苗流感病毒滅活疫苗病毒表面抗原疫苗減毒活疫苗,副粘病毒(PARAMYXOVIRUS),與正粘病毒一樣,核衣殼呈螺旋對(duì)稱,有包膜的單負(fù)鏈RNA病毒,同時(shí)又有自己的特點(diǎn)病毒體積大()SSRNA不分節(jié)段包膜刺突蛋白不同(HN、H、G、F蛋白),麻疹病毒(MEASLESVIRUS),麻疹病毒是麻疹的病原體。臨床表現(xiàn)為高熱、畏光,結(jié)膜炎、鼻炎、咳嗽是三個(gè)主要的前驅(qū)癥狀。麻疹本身可自愈,但常引起嚴(yán)重的并發(fā)癥而導(dǎo)致死亡。,麻疹病毒的生物學(xué)性狀及免疫,包膜刺突為H蛋白和F蛋白免疫力牢固,抗H抗體和抗F抗體可抵御再感染恢復(fù)期主要為細(xì)胞免疫母親抗體可保護(hù)新生兒,麻疹病毒的傳播,人是麻疹病毒的自然宿主急性期患者為傳染源通過飛沫或鼻腔分泌物傳播,麻疹病毒的致病機(jī)理,入侵(CD46為病毒受體),呼吸道上皮細(xì)胞內(nèi)增殖,,入血(第一次病毒血癥),侵入淋巴組織和單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng),增殖后再次入血(第二次病毒血癥),多種組織、器官受累,表現(xiàn)為細(xì)胞融合成多核巨細(xì)胞,核內(nèi)形成嗜酸性包涵體等,,,,,,麻疹的臨床表現(xiàn),潛伏期約1012天體溫略高、咳嗽、流涕、好打噴嚏及淚眼,癥狀持續(xù)35天體溫突然升高(達(dá)到40405C),口頰粘膜出現(xiàn)柯氏斑,隨后出現(xiàn)紅色班丘疹,從耳部開始,23天后遍及全身4天后消退,脫屑,柯氏斑,,麻疹的并發(fā)癥,呼吸道最為常見,如肺炎、肺結(jié)核消化道腹瀉、闌尾炎或盲腸炎營(yíng)養(yǎng)失調(diào)神經(jīng)中樞系統(tǒng)亞急性硬化性全腦炎(SSPE),麻疹的治療,控制高熱保持室內(nèi)濕度及時(shí)補(bǔ)液注意飲食營(yíng)養(yǎng)兒童應(yīng)補(bǔ)充維生素A注意并發(fā)癥,麻疹的預(yù)防,雞胚細(xì)胞麻疹病毒減毒活疫苗我國(guó)接種年齡為8個(gè)月,發(fā)達(dá)國(guó)家一般為15個(gè)月7歲時(shí)再次免疫孕婦不宜接種疫苗緊急被動(dòng)免疫用丙種球蛋白或胎盤球蛋白,腮腺炎病毒(MUMPSVIRUS),有包膜,單鏈負(fù)義RNA兩種表面包膜蛋白HN和F蛋白另外有四種結(jié)構(gòu)蛋白,傳播方式,腮腺炎病毒是流行性腮腺炎的病原體,只有一個(gè)血清型,人是其唯一宿主病毒通過飛沫或直接接觸傳播咳嗽、噴嚏甚至說話都可傳播病毒學(xué)齡兒童為易感人群出現(xiàn)癥狀前23天及癥狀消失后9天仍有傳染性,致病性,潛伏期23周在上皮細(xì)胞和局部淋巴結(jié)內(nèi)增殖入血,病毒隨血侵入腮腺及其它器官主要癥狀為腮腺腫大睪丸炎、卵巢炎及病毒性腦炎病可獲牢固的免疫力,微生物學(xué)檢查及預(yù)防,分離時(shí)可取患者唾液、尿液或腦脊液在雞胚羊膜腔、雞胚細(xì)胞內(nèi)培養(yǎng)增殖血清學(xué)診斷病毒特異性的IGM或4倍上升的IGG血凝抑制試驗(yàn)、ELISA和免疫熒光檢測(cè)病毒抗原或抗體預(yù)防可接種MMR三聯(lián)疫苗,呼吸道合胞病毒(RESPIRATORYSYSCYTIALVIRUS,RSV),包膜刺突為G蛋白嬰幼兒細(xì)支氣管炎和細(xì)支氣管肺炎成人上呼吸道感染通過手、污染物品和呼吸道傳播易在冬季流行是醫(yī)源性感染的重要病原體,RSV的致病機(jī)制,呼吸道上皮細(xì)胞內(nèi)增殖病毒不入血支氣管壞死物與粘液、纖維蛋白粘連在一起,易導(dǎo)致氣道阻塞可并發(fā)嚴(yán)重的細(xì)支氣管炎和肺炎,RSV的免疫及預(yù)防,感染后免疫力不強(qiáng),不能防止再感染至今未有有效的預(yù)防疫苗,腺病毒(ADENOVIRUS),線型雙鏈DNA,不分節(jié)段基因組長(zhǎng)3000042000BP,編碼約30種蛋白病毒無包膜,二十面立體對(duì)稱,直徑約7090NM具12個(gè)頂角和纖維刺突,腺病毒的EM照片,傳播途徑,糞口途徑呼吸道傳播接觸傳播手眼途徑性接觸,致病性,咽炎急性呼吸系統(tǒng)疾病濾泡性結(jié)膜炎,流行性角膜結(jié)膜炎咽結(jié)膜熱尿路感染(子宮頸炎、尿道炎、出血性膀胱炎)無癥狀的持續(xù)感染,臨床特征,潛伏期58天通常為局部感染一些病毒亞型可導(dǎo)致細(xì)胞病變(細(xì)胞腫脹、變圓,核內(nèi)出現(xiàn)嗜堿性包涵體)約5的兒童急性呼吸道疾病及約10的嬰幼兒腹瀉由腺病毒引起腦膜腦炎可為腺病毒呼吸道感染的并發(fā)癥,微生物學(xué)檢查,取樣用咽拭子、眼結(jié)膜分泌物接種原代人胚細(xì)胞后傳代HELA細(xì)胞等上皮細(xì)胞初步鑒定可觀察細(xì)胞的病變效應(yīng)酶聯(lián)免疫測(cè)定、熒光免疫測(cè)定,預(yù)防及治療,普通抗病毒藥物治療效果不理想感染后對(duì)同型病毒可產(chǎn)生牢固的免疫力母親的抗體對(duì)新生兒有保護(hù)作用目前無理想疫苗,風(fēng)疹病毒(RUBELLAVIRUS),單正鏈RNA,有包膜包膜刺突有血凝性核衣殼為二十面立體對(duì)稱只有一個(gè)血清型人是其唯一自然宿主,致病性,兒童是主要易感者呼吸道傳播局部淋巴節(jié)增殖后經(jīng)病毒血癥散播全身可垂直傳播導(dǎo)致胎兒先天性感染,預(yù)防及免疫,自然感染后可獲持久免疫力母親抗體可保護(hù)胎兒接種風(fēng)疹減毒活疫苗三聯(lián)疫苗(MMR),
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簡(jiǎn)介:知識(shí)目標(biāo),學(xué)習(xí)目標(biāo),,能力目標(biāo),相關(guān)鏈接,,真菌感染真菌感染按部位不同分為淺部感染和深部感染。淺部感染發(fā)病率高,危害性小,多由各種癬菌引起,主要侵犯皮膚、毛發(fā)、指趾甲等,引起各種癬癥,如手足癬、體癬、股癬、甲癬、頭癬等。深部感染發(fā)病率低,但危害性大,嚴(yán)重可危及生命,常由白色念珠菌和新型隱球菌、綠孢子菌、莢膜組織胞漿菌等引起,主要侵犯內(nèi)臟器官和深部組織如消化道、陰道、腦、肺等。由于廣譜抗生素、免疫抑制劑、腎上腺皮質(zhì)激素等廣泛應(yīng)用,特別是愛滋病的傳播,導(dǎo)致機(jī)體免疫力低下,使深部真菌感染發(fā)病率呈上升趨勢(shì)。,抗生素類灰黃霉素、兩性霉素B、制霉菌素咪唑類酮康唑、克霉唑、咪康唑、益康唑、聯(lián)苯芐唑三唑類伊曲康唑、氟康唑丙烯胺類特比萘芬嘧啶類氟胞嘧啶,真菌感染分兩類淺部真菌感染癬菌引起;多侵犯皮膚、毛發(fā),指(趾)甲等部位;引起頭癬、體癬等;常用藥物有灰黃霉素、咪康唑、克霉唑等深部真菌感染由假絲酵母菌、新生隱球菌、曲霉菌等引起;多侵犯深部組織和內(nèi)臟;常用藥物有兩性霉素B,制霉菌素和伊曲康唑等。,口腔念珠菌病,火落酸,,角鯊烯,羊毛固醇,14Α去甲基羊毛固醇,麥角醇,真菌細(xì)胞膜,乙酰輔酶A,角鯊烯環(huán)氧化酶,,真菌細(xì)胞P45014Α去甲基酶,丙烯胺類,唑類,多烯類,,,,,,,,,,特比萘芬,咪康唑、酮康唑、氟康唑,兩性霉素B、制霉菌素,1作用于真菌細(xì)胞膜,抑制,2作用于真菌細(xì)胞核氟胞嘧啶3作用于有絲分裂,抗生素類灰黃霉素(GRISEOFULVIN),【藥理作用】干擾真菌核酸的合成,抑制真菌的生長(zhǎng)?!九R床應(yīng)用】治療各種癬病,如頭癬、體癬、股癬、甲癬等。頭癬療效最好,體癬、股癬療效也較好,指、趾甲癬療效較差。用藥時(shí)間較長(zhǎng),需數(shù)周至數(shù)月。由于該藥毒性大,臨床已少用。,兩性霉素B(AMPHOTERICINB),【藥理作用】對(duì)多種深部真菌如新型隱球菌、白色念珠菌、芽生菌及莢膜組織胞漿菌等有強(qiáng)大抑制作用,高濃度有殺菌作用。主要是通過與真菌細(xì)胞膜中的麥角固醇結(jié)合,改變膜的通透性,引起真菌細(xì)胞內(nèi)氨基酸如甘氨酸等小分子物質(zhì)和鉀離子等電解質(zhì)外漏,導(dǎo)致真菌生長(zhǎng)停止或死亡?!九R床應(yīng)用】治療各種真菌性肺炎、心內(nèi)膜炎、腦膜炎及尿路感染等,靜脈滴注給藥??诜o藥僅用于腸道真菌感染。本藥還可用于治療皮膚、指甲、粘膜等淺表真菌感染,局部用藥。,制霉菌素(NYSTATIN),制霉菌素作用與兩性霉素B基本相同,但毒性更大,不作注射用??诜盟幱糜诿庖呷毕莼颊呋蚰[瘤患者防治消化道念珠菌病,局部用藥治療口腔、皮膚、陰道念珠菌感染和陰道滴蟲病,咪唑類,,酮康唑(KETOCONAZOLE),【體內(nèi)過程】可口服,亦可外用,由于溶解和吸收需要足夠的胃酸,因此,本藥不能與抗酸藥、抗膽堿藥和H2受體阻斷藥合用?!舅幚碜饔门c臨床應(yīng)用】治療表淺部真菌感染的首選藥。療效相當(dāng)于或優(yōu)于灰黃霉素、兩性霉素B和咪康唑,對(duì)深部真菌感染不如兩性霉素B?!静涣挤磻?yīng)】胃腸道反應(yīng)、女性月經(jīng)不調(diào)、男性乳房增生、陽痿;偶有嚴(yán)重肝毒性,爆發(fā)性肝壞死,故全身應(yīng)用受限,克霉唑(CLOTRIMAZOLE),【鑒別】分子中含有咪唑環(huán),能夠產(chǎn)生咪唑類化合物的一般鑒別反應(yīng),即加硫酸溶解后顯橙黃色,經(jīng)水稀釋后顏色消失,再加硫酸復(fù)顯橙黃色。溶于丙酮,與苦味酸試液產(chǎn)生沉淀。,【化學(xué)名】1(2氯苯基)二苯甲基1H咪唑?!拘誀睢堪咨蛭ⅫS色結(jié)晶性粉末,無臭,無味,幾乎不溶于水,易溶于甲醇或氯仿,可溶于乙醇或丙酮。顯堿性,可溶于強(qiáng)酸,【體內(nèi)過程】口服吸收差【藥理作用與臨床應(yīng)用】對(duì)大多數(shù)真菌具有抗菌作用,對(duì)深部真菌作用不及兩性霉素B。目前僅局部用于治療淺部真菌病或皮膚粘膜的念珠菌感染【不良反應(yīng)】不良反應(yīng)多見,咪康唑(MICONAZOLE)益康唑(ECONAZOLE),【藥理作用與臨床應(yīng)用】?jī)伤幘鶠閺V譜抗真菌藥。主要局部用藥治療皮膚、粘膜真菌感染【不良反應(yīng)】無明顯的不良反應(yīng),療效優(yōu)于克霉唑和制霉菌素,聯(lián)苯芐唑(BIFONAZOLE),【體內(nèi)過程】本藥在真皮內(nèi)活性可持續(xù)48H?!舅幚碜饔门c臨床應(yīng)用】具有廣譜、高效抗真菌活性,作用明顯強(qiáng)于其他咪唑類抗真菌藥。臨床用于皮膚癬菌感染。【不良反應(yīng)】為一過性的皮膚變紅、接觸性皮炎和瘙癢等,三唑類伊曲康唑(ITRACONAZOLE),【體內(nèi)過程】體內(nèi)外抗真菌作用較酮康唑強(qiáng)5~100倍。就餐時(shí)或餐后服用吸收較好。體內(nèi)分布廣,能聚集于皮膚、指甲等部位?!舅幚碜饔门c臨床應(yīng)用】治療深部、皮下及淺表真菌感染效果較好,為治療罕見真菌如組織胞漿菌感染和芽生菌感染的首選藥物?!静涣挤磻?yīng)】不良反應(yīng)輕微,無酮康唑的內(nèi)分泌異常反應(yīng),肝毒性也明顯低于酮康唑,拓展提高,氟康唑(FLUCONAZOLE)的作用特點(diǎn),【構(gòu)效關(guān)系】氟康唑是根據(jù)咪唑類抗真菌藥物的構(gòu)效關(guān)系研究結(jié)果,以三氮唑環(huán)替代咪唑環(huán)后,得到的具有較高生物利用度并能夠進(jìn)入中樞的抗真菌藥物。,【體內(nèi)過程】體內(nèi)抗真菌活性較酮康唑強(qiáng)5~20倍??诜妥⑸涠加行А?诜蘸?,腦脊液藥物濃度較高?!舅幚碜饔门c臨床應(yīng)用】氟康唑具有廣譜抗真菌作用,為治療艾滋病患者隱球菌性腦膜炎的首選藥,與氟胞嘧啶合用療效增強(qiáng)。氟康唑、伊曲康唑和伏立康唑可作為治療深部真菌感染的首選藥,拓展提高,丙烯胺類特比萘芬(TERBINAFINE),【體內(nèi)過程】口服吸收良好,在毛囊、皮膚、毛發(fā)等處長(zhǎng)時(shí)間維持較高的藥物濃度?!舅幚碜饔门c臨床應(yīng)用】本藥為療效更高、毒性更低的抗真菌藥??诜屯庥枚加行В委熂装_和其他淺表真菌感染,與咪唑類、兩性霉素B合用療效好。【不良反應(yīng)】不良反應(yīng)輕微,嘧啶類氟胞嘧啶(FLUCYTOSINE),【體內(nèi)過程】易透過血腦屏障【藥理作用與臨床應(yīng)用】人工合成的廣譜抗真菌藥,通過阻斷真菌核酸合成而起作用。適于治療新型隱球菌、白色念珠菌等真菌所致深部真菌感染,療效弱于兩性霉素B。對(duì)隱球菌性腦膜炎療效較好,不單用,常與兩性霉素B合用。,各種癬菌新型隱球菌白色念珠菌,真菌所致疾病與常用藥物,灰黃霉素制霉菌素特比萘芬咪康唑兩性霉素B酮康唑氟康唑,淺部真菌病頭癬體癬指甲癬深部真菌病腦膜炎肺炎心內(nèi)膜炎,,,,,,,,,多烯類,,咪唑類,兩性霉素B,不良反應(yīng),臨床應(yīng)用,嚴(yán)重深部真菌的首選藥,肝腎毒性、血液毒性、,咪康唑達(dá)克寧,藥名,局部皮膚粘膜真菌感染,多,酮康唑,PO深\淺真菌感染,胃腸、肝毒性、內(nèi)分泌紊亂,,,,,三唑類,,氟康唑,不良反應(yīng),臨床應(yīng)用,ADIS患者腦膜炎首選,輕度消化道反應(yīng)、頭痛肝功能異常,特比萘芬,藥名,體、股、手足癬深部?jī)尚訠,輕度消化道反應(yīng)、頭痛、偶有肝損害,丙烯胺類,念珠菌和隱菌,多與兩性B合用,氟胞嘧啶,伊曲康唑,罕見真菌的首選,抗病毒藥,相關(guān)鏈接,,病毒病毒是最簡(jiǎn)單的微生物,不具備細(xì)胞結(jié)構(gòu),主要由核酸(DNA或RNA)組成的核心與蛋白質(zhì)外殼(稱為衣殼)構(gòu)成。目前將病毒分為三大組DNA病毒、RNA病毒和DNA或RNA反轉(zhuǎn)錄病毒。病毒寄生于宿主細(xì)胞內(nèi),依賴宿主細(xì)胞代謝系統(tǒng)進(jìn)行增殖復(fù)制。有效的抗病毒藥應(yīng)能深入宿主細(xì)胞,抑制病毒的復(fù)制,同時(shí)不損害宿主細(xì)胞的功能。,常見病毒種類形態(tài)模式圖,病毒,DNA病毒,RNA病毒,DNA或RNA逆轉(zhuǎn)錄病毒,人類免疫缺陷病毒(HUMANIMMUNODEFICIENCYVIRUS,HIV),,,病毒寄生于宿主細(xì)胞內(nèi),依賴宿主細(xì)胞代謝系統(tǒng)進(jìn)行增殖復(fù)制。有效的抗病毒藥應(yīng)能深入宿主細(xì)胞,抑制病毒的復(fù)制,同時(shí)不損害宿主細(xì)胞的功能。,現(xiàn)有抗病毒藥的作用原理,①阻斷病毒核酸合成大多數(shù)的抗病毒藥阻斷病毒核酸合成,卻也時(shí)常干擾人類的核酸合成。②抑制病毒繁殖有些藥物作用在反轉(zhuǎn)錄酶,以抑制病毒的繁殖,可用于感染人類后天免疫缺乏病毒的患者,如齊多夫定,另外有些藥物可選擇地對(duì)抗病毒,如阿昔洛韋。,③抑制病毒對(duì)宿主細(xì)胞的穿透能力如金剛烷胺。④抗病毒蛋白質(zhì)如干擾素。,對(duì)病毒性疾病的治療至今仍缺乏專屬性強(qiáng)的藥物,阿昔洛韋(ACICLOVIR),【性狀】白色結(jié)晶性粉末,微溶于水,溶于氫氧化鈉或碳酸鈉溶液,其鈉鹽可做成注射劑。【體內(nèi)過程】口服吸收差,生物利用度為15~30,血漿T1/2約3H。血漿蛋白結(jié)合率很低,易透過生物膜。藥物部分經(jīng)肝代謝,主要以原型自腎排出。,【抗菌譜】又名無環(huán)鳥苷,是廣譜高效的抗DNA病毒藥??拱捳畈《咀饔帽鹊廛諒?qiáng)10倍,比阿糖腺苷強(qiáng)160倍。對(duì)乙型肝炎病毒也有一定作用。對(duì)RNA病毒無效。對(duì)正常細(xì)胞幾乎無影響?!九R床應(yīng)用】適用于單純性皰疹病毒(HERPESSIMPLEXVIRUS,HSV)所致的各種感染,對(duì)水痘帶狀皰疹病毒、EB病毒(EPSTEINBARRVIRUS)等其它皰疹病毒有效。局部滴眼治療單純性皰疹性角膜炎或用霜?jiǎng)┲委煄畎捳畹券熜Ь??!静涣挤磻?yīng)】少,偶有腎功能損害。,同類藥物還有伐昔洛韋(VALACYCLOVIR)更昔洛韋(GANCICLOVIR)昔多弗韋(CIDOFOVIR)泛昔洛韋(FAMCICLOVIR)噴昔洛韋(PENCICLOVIR),金剛烷胺(AMANTADINE),【藥理作用】能特異性地抑制甲型流感病毒?!九R床應(yīng)用】預(yù)防和早期治療甲型流感病毒所致呼吸道感染。對(duì)乙型流感病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒和單純皰疹病毒(HSV)無效。還具有抗震顫麻痹作用,治療帕金森病。【不良反應(yīng)】厭食、惡心、頭痛、眩暈、失眠、共濟(jì)失調(diào),碘苷(IDOXURIDINE),【藥理作用】又名皰疹凈。抑制DNA病毒,對(duì)RNA病毒無效?!九R床應(yīng)用】局部用藥,治療眼部或皮膚皰疹病毒和牛痘病毒的感染,對(duì)急性上皮型皰疹性角膜炎療效最好,對(duì)慢性潰瘍性實(shí)質(zhì)層皰疹性角膜炎療效很差,對(duì)皰疹性角膜虹膜炎無效?!静涣挤磻?yīng)】痛、癢,結(jié)膜炎和水腫等。。,阿糖腺苷(VIDARABINE,ARAA),【藥理作用】為抗DNA病毒藥。對(duì)皰疹病毒與水痘帶狀皰疹病毒均有作用?!九R床應(yīng)用】治療HSV腦炎、角膜炎、新生兒?jiǎn)渭儼捳?,艾滋病患者合并帶狀皰疹等?!静涣挤磻?yīng)】惡心、嘔吐、厭食、腹瀉等消化道反應(yīng),偶見骨髓抑制、白細(xì)胞減少等。,利巴韋林(RIBAVIRIN),【穩(wěn)定性】在常溫下較穩(wěn)定。,又名三氮唑核苷,病毒唑(VIRAZOLE),【性狀】白色結(jié)晶性粉末,無臭、無味,易溶于水,微溶于乙醇,幾乎不溶于氯仿、乙醚。,【藥理作用】為廣譜抗病毒藥,對(duì)多種RNA和DNA病毒均有抑制作用,如甲、乙型流感病毒、腺病毒、肝炎病毒、皰疹病毒等。【臨床應(yīng)用】治療流感病毒引起的呼吸道感染、皰疹病毒性角膜炎、結(jié)膜炎、口腔炎、小兒病毒性肺炎等。對(duì)甲型肝炎也有一定療效。,抗艾滋病藥,人類免疫缺陷病毒(HUMANIMMUNODEFICIENCYVIRUS,HIV)分為HIV1和HIV2兩型。艾滋病(ACQUIREDIMMUNODEFICIENCYSYNDROME,AIDS)多由HIV1引起的。HIV主要侵犯輔助T淋巴細(xì)胞,使機(jī)體細(xì)胞免疫功能部分或完全喪失。,THELIFECYCLEOFHIV,,抗艾滋病病毒藥物分類,核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑,非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑,蛋白酶抑制劑,一、核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NRTIS)齊多夫定(ZIDOVUDINE),又名疊氮胸苷(AZIDETHYMIDINE),【性狀】對(duì)光、熱敏感,所以應(yīng)控制貯存溫度并避光保管。,【藥理作用與臨床用途】可與病毒DNA聚合酶結(jié)合,阻止病毒復(fù)制,抑制HIV,是治療AIDS首選藥。對(duì)HIV感染有效??山档虷IV感染患者的發(fā)病率,并延長(zhǎng)其存活期;可顯著減少HIV從感染孕婦到胎兒的子宮轉(zhuǎn)移發(fā)生率,除了抑制人和動(dòng)物的反轉(zhuǎn)錄病毒外,齊多夫定也能治療HIV誘發(fā)的癡呆和血栓性血小板減少癥。常與拉米夫定或去羥肌苷合用。治療無效者可改用去羥肌苷?!静涣挤磻?yīng)】骨髓抑制、口腔潰瘍、過敏。肝腎功能不全禁用。,去羥肌苷(DIDANOSINE),【體內(nèi)過程】食品干擾其吸收,生物利用度為30%40%,血漿蛋白結(jié)合率低于5%,腦脊液濃度約為血清濃度的20%。主要經(jīng)腎臟排泄。【藥理作用與臨床應(yīng)用】嚴(yán)重HIV感染的首選藥,適用于不能耐受齊多夫定或齊多夫定治療無效者。【不良反應(yīng)】發(fā)生率較高有外周神經(jīng)炎、胰腺炎、腹瀉、皮炎、心肌炎及消化道和中樞神經(jīng)反應(yīng)。兒童發(fā)生率高于成人,,扎西他賓(ZALCITABINE),【體內(nèi)過程】食物或抗酸藥影響其吸收【藥理作用與臨床應(yīng)用】單用時(shí)療效不如齊多夫定。與其他抗HIV感染藥物合用有協(xié)同作用,可有效治療HIV感染。常推薦與齊多夫定和一種蛋白酶抑制劑三藥合用。適用于AIDS和AIDS相關(guān)綜合征,也可與齊多夫定合用治療臨床狀態(tài)惡化的HIV感染患者。,司他夫定(STAVUDINE),【體內(nèi)過程】吸收不受食物影響,生物利用度為80%。血漿蛋白結(jié)合率極小,腦脊液濃度約為血清濃度的55%。主要經(jīng)腎臟消除,【藥理作用與臨床應(yīng)用】常用于不能耐受齊多夫定或齊多夫定治療無效的患者。不能與齊多夫定合用,因?yàn)辇R多夫定能減少本品的磷酸化?!静涣挤磻?yīng)】外周神經(jīng)炎。,二、非核苷反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑(NNRTIS),【體內(nèi)過程】均口服給藥,口服生物利用度高,主要經(jīng)尿排泄。【藥理作用與臨床應(yīng)用】不需細(xì)胞內(nèi)磷酸化代謝激活,可直接結(jié)合到反轉(zhuǎn)錄酶并破壞催化點(diǎn)從而抑制反轉(zhuǎn)錄酶,與NRTIS和PIS合用可協(xié)同抑制HIV復(fù)制??捎行ьA(yù)防HIV從感染孕婦到胎兒的子宮轉(zhuǎn)移發(fā)生率,也可治療分娩后3天內(nèi)的新生兒HIV感染。本藥不能單用于HIV感染,因可迅速產(chǎn)生耐藥性。,【不良反應(yīng)】皮疹,出現(xiàn)輕微皮疹患者可以繼續(xù)服藥,出現(xiàn)嚴(yán)重且危及生命的皮疹應(yīng)立即停藥。其他不良反應(yīng)包括藥熱、惡心、腹瀉、頭痛、疲勞和嗜睡。地拉韋定(DELAVIRDINE)奈韋拉平(NEVIRAPINE)依法韋恩茨(EFAVIRENZ),三、蛋白酶抑制劑(PIS),利托那韋(RITONAVIR)奈非那韋(NELFINAVIR)沙奎那韋(SAQUINAVIR)英地那韋(INDINAVIR)安普那韋(AMPRENAVIR)蛋白酶是HIV復(fù)制過程中產(chǎn)生成熟感染性病毒所必需的,抑制此蛋白酶可阻止前體蛋白裂解,抑制成熟感染性病毒的生成,進(jìn)而產(chǎn)生抗病毒作用。,抗病毒藥物發(fā)展的展望,
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上傳時(shí)間:2024-01-05
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