1、噬菌體噬菌體 噬菌體的生活周期噬菌體的生活周期 噬菌體的基因組噬菌體的基因組 噬菌體的復制噬菌體的復制 噬菌體基因的轉錄和調控噬菌體基因的轉錄和調控 噬菌體溶源途徑與裂解途徑的調節噬菌體溶源途徑與裂解途徑的調節一、噬菌體的生活周期分子量為分子量為31x106dal，溫和噬菌體，溫和噬菌體 已經定位的基因有已經定位的基因有61個個 必要基因非必要基因二、二、噬菌體的基因組噬菌體的基因組lambda噬菌體的遺傳圖譜噬菌體基因組的結構噬菌體基因組的結構 粘性末端粘性末端 寄主細胞內環化寄主細胞內環化 cos位點位點533512個核苷酸個核苷酸12個核苷酸個核苷酸 環化狀態下環化狀態下,噬菌體噬菌體d

2、na分子的長度為分子的長度為48,502堿基對堿基對例如，頭部、尾部、復制及重組四大功能的基因，各例如，頭部、尾部、復制及重組四大功能的基因，各自聚集成四個特殊的基因簇。自聚集成四個特殊的基因簇。 53awbcd.j..xis n o p s r左側區左側區 中間區中間區 右側區右側區噬菌體頭部蛋白質合成基因噬菌體頭部蛋白質合成基因尾部蛋白質合成基因尾部蛋白質合成基因復制基因復制基因o和和p重組基因重組基因刪除和整合作用的基因刪除和整合作用的基因調節基因除了調節基因除了n和和q之外之外( 抗終止因子抗終止因子)，還有還有c、cro、c、c四個基因四個基因溶菌基因溶菌基因 三、三、

3、噬菌體噬菌體dnadna的復制的復制 噬菌體噬菌體dna以兩種狀態存在，以兩種狀態存在， 、是在成熟的噬菌體顆粒中包裝的、是在成熟的噬菌體顆粒中包裝的dna，呈線狀，具有感染性，呈線狀，具有感染性 、是感染宿主細胞后立即環化，成、是感染宿主細胞后立即環化，成為營養體狀態為營養體狀態 o蛋白以二聚體形式結合在4個oric重復序列上此區域dna呈現環狀b,p結合進環狀結構bpj,k,e使p釋放,b作為解旋酶開始解開雙鏈pbpbssb蛋白結合在單鏈dna上,引物酶g組裝到dna上,合成rna引物指導dna的復制滾環復制的晚期 四、基因的轉錄與調控 前早期轉錄a b c j int ciii n ci

4、 cro cii o p q s rp1 tl2 tl1 pl pr tr1 tr2pr31122主要啟動子及轉錄終止位點主要啟動子及轉錄終止位點1-前早期轉錄;2-后早期轉錄;3-晚期轉錄后早期轉錄后早期轉錄 晚期轉錄五、五、噬菌體噬菌體溶源途徑與裂解途徑的調節溶源途徑與裂解途徑的調節 噬菌體的噬菌體的crocro蛋白和蛋白和cici阻遏蛋白相互阻遏蛋白相互拮抗：拮抗： crocro蛋白阻止蛋白阻止cici 轉錄，從而阻止建轉錄，從而阻止建立溶源性；立溶源性； cici阻遏蛋白阻止早期基因轉錄，阻遏蛋白阻止早期基因轉錄，因此關閉因此關閉crocro蛋白的合成。蛋白的合成。 ci阻遏蛋白在右操

5、縱基因的排列阻遏蛋白在右操縱基因的排列rna聚合聚合酶酶表示表示ci二聚體二聚體 進入溶源途徑進入溶源途徑:lambda dna 整和到宿主染色體表示表示cro二聚體二聚體 進入裂解途徑進入裂解途徑:噬菌體的誘導噬菌體的誘導和從宿主染色體和從宿主染色體dna上的切離上的切離pl和和pr起始早期轉錄起始早期轉錄產生出編碼產生出編碼n蛋白和蛋白和cro蛋白的蛋白的mrnacii蛋白促使蛋白促使prm轉錄轉錄ci阻遏蛋白阻遏蛋白n蛋白的抗終止作用進一步轉錄蛋白的抗終止作用進一步轉錄q,cro,cii,ciii的的mrna cro與與or3的結合的結合,阻止了阻止了ci與與or2的的結合結合,抑制了抑

6、制了ci從從prm的轉錄的轉錄cro與與ol和和or結合結合,抑制早抑制早期基因從期基因從pl和和pr轉錄轉錄同時同時q蛋白激活晚期基因的轉錄蛋白激活晚期基因的轉錄 噬菌體賴以發展作為基因克隆載體噬菌體賴以發展作為基因克隆載體: 非必要基因由外源基因取代所形成的非必要基因由外源基因取代所形成的重組噬菌體重組噬菌體dna，可以隨著寄主大腸桿菌，可以隨著寄主大腸桿菌細胞一道復制和增殖，而且在其溶源周期細胞一道復制和增殖，而且在其溶源周期中，它們的中，它們的dna是整合在大腸桿菌的染色是整合在大腸桿菌的染色體體dna上，成為后者的一個組成部分。上，成為后者的一個組成部分。第三節第三節 反轉錄病毒反轉

7、錄病毒 一、反轉錄病毒的粒結構一、反轉錄病毒的粒結構 二、反轉錄病毒的生活周期二、反轉錄病毒的生活周期 三、反轉錄病毒的基因組三、反轉錄病毒的基因組 四、反轉錄過程中四、反轉錄過程中dna雙鏈的合成和雙鏈的合成和ltr的產生的產生 五、病毒線性五、病毒線性dna整合到寄主細胞基因組整合到寄主細胞基因組 六、原病毒的基因表達六、原病毒的基因表達 一、反轉錄病毒的毒粒結構一、反轉錄病毒的毒粒結構 反轉錄病毒的基因組反轉錄病毒的基因組 反轉錄病毒反轉錄病毒rna基因組是由兩條相同的正鏈基因組是由兩條相同的正鏈rna在在5端附近通過氫鍵連接而形成的雙體端附近通過氫鍵連接而形成的雙體結構，因此反轉錄病毒

8、具有二倍體基因組。結構，因此反轉錄病毒具有二倍體基因組。反轉錄病毒基因組反轉錄病毒基因組rna的長度為的長度為5-8kb。rna基因組的中部帶有基因組的中部帶有gag，pol與與env三個三個“基因基因”，“基因基因”這一術語在這里表示為這一術語在這里表示為編碼區，每一編碼區通過加工實際上產生出編碼區，每一編碼區通過加工實際上產生出多種蛋白質。多種蛋白質。反轉錄病毒的生活周期反轉錄過程中反轉錄過程中dnadna雙鏈的合成和雙鏈的合成和ltrltr的產生的產生 反轉錄病毒的反轉錄過程（一）反轉錄酶以病毒基因組反轉錄酶以病毒基因組rna的的5為模為模板，以板，以trna為引物，合成為引物，合成cd

9、na (大大約約100-200個核苷酸個核苷酸)在反轉錄酶到達基因組在反轉錄酶到達基因組5末端末端時，該酶的時，該酶的rnaseh活性切除活性切除了剛才拷貝過的了剛才拷貝過的rna模板模板新產生的新產生的u5r dna序列中的序列中的r與基與基因組因組3末端的末端的r序列相結合，產生了序列相結合，產生了新的模板新的模板-引物搭配，即第一次跳躍引物搭配，即第一次跳躍dna從從3末端延伸，產生出全末端延伸，產生出全部的部的rna基因組互補鏈基因組互補鏈大多數大多數rna被被rnaseh切除，只留下切除，只留下u3序列左邊的一小段序列左邊的一小段rna反轉錄病毒的反轉錄（二）以該小段以該小段rna為

10、引物，合成出第二條為引物，合成出第二條dna鏈鏈(正鏈正鏈dna)的的u3,r,u5和和pbs部分部分rnaseh將將rna和和trna切除掉切除掉正鏈上的正鏈上的pbs序列與負鏈上的序列與負鏈上的pbs序列互補，產生了第二次跳躍序列互補，產生了第二次跳躍兩條兩條dna鏈分別從鏈分別從3末端繼續合成末端繼續合成dna，最后產生出具有長末端重復，最后產生出具有長末端重復序列序列ltr的雙鏈線性的雙鏈線性dna 病毒線性病毒線性dnadna整合到寄主細胞基因組整合到寄主細胞基因組 在細胞質中合成線性的原病毒在細胞質中合成線性的原病毒dna以后，以后，dna進入細胞核。在細胞核內，除了線進入細胞核。

11、在細胞核內，除了線性性dna，病毒，病毒dna還以環狀形式存在。還以環狀形式存在。 體外實驗證明，線性體外實驗證明，線性dna可以整合到染可以整合到染色體基因組上，此過程可以被單一病毒色體基因組上，此過程可以被單一病毒產物整合酶所催化。病毒產物整合酶所催化。病毒dna的末端是的末端是很重要的，正如轉座子一樣，在末端的很重要的，正如轉座子一樣，在末端的突變會阻止整合。突變會阻止整合。 原病毒的基因表達原病毒的基因表達 1、病毒基因的轉錄、病毒基因的轉錄 原病毒原病毒dna的轉錄就像大部分其他真核細胞的轉的轉錄就像大部分其他真核細胞的轉錄一樣，也需要啟動子和增強子。錄一樣，也需要啟動子和增強子。 2、轉錄后加工、轉錄后加工 原病毒原病毒dna轉錄合成的初轉錄本是從同一帽子位轉錄合成的初轉錄本是從同一帽子位點起始的，因此所有的反轉錄病毒點起始的，因此所有的反轉錄病毒rna基因組和大基因組和大多數多數mrna都有相同的都有相同的5端，并且在端，并且在5端形成帽子端形成帽子結構結構(m7gpppgmp)。 3、病毒、病毒mrna的翻譯的翻譯 全長的全長的mrna轉運到細胞質后被翻譯時，所得產物轉運到細胞質后被翻譯時，所得產物為為g