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生化補充資料:細胞與分生的熱門話題. 1. 病毒是什麼? 病毒的定義:由蛋白質外殼包圍著一相當少量的遺傳物質 (DNA 或 RNA) 病毒是細菌、植物或動物的病源體 快速作用的病毒 - 依波拉病毒 (Ebola Virus) 緩慢作用的病毒 - 人類免疫不全病毒 (human immunodeficiency virus,HIV) ,可引起後天免疫不全症候群 (acquired immunodeficiency syndrome,AIDS). ※ 病毒結構. 病毒是由核酸及蛋白質組成非常小的顆粒體 ( 數十 nm 至數百 nm) 病毒主要特徵→圖 14.1.
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生化補充資料:細胞與分生的熱門話題 • 1.病毒是什麼? • 病毒的定義:由蛋白質外殼包圍著一相當少量的遺傳物質(DNA或RNA) • 病毒是細菌、植物或動物的病源體 • 快速作用的病毒-依波拉病毒(Ebola Virus) • 緩慢作用的病毒-人類免疫不全病毒(human immunodeficiency virus,HIV),可引起後天免疫不全症候群(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)
※病毒結構 • 病毒是由核酸及蛋白質組成非常小的顆粒體(數十nm至數百nm) • 病毒主要特徵→圖14.1
※病毒的家族 • 病毒的區分→表14.1
※病毒的生命週期 • 病毒感染細胞的範例→圖14.4 • 此稱為裂解路徑(lytic pathway)
病毒之潛溶性(lysogeny):猿病毒40(simian viruse 40,SV40)→圖14.5 • SV40的基因體為封閉的環狀雙股DNA,具產生五種蛋白質的基因,五種蛋白質中三個是外殼蛋白,一個是大-T蛋白質,一個是小-T蛋白質 • SV40之感染→圖14.6
※病毒附著 • 常見的附著方式→圖14.7
2什麼病毒引起嚴重急性呼吸症候群(Severe Acute respiratory Syndrome(SARS) • 冠狀病毒之結構-圖14.8
3反轉錄病毒(Retrovirus)的獨特性 • 反轉錄病毒之複製循環→圖14.9
反轉錄病毒成為廣泛研究主題的原因: • 1.與癌症有關 • 2.HIV也是一種反轉錄病毒 • 3.可用於基因療法 • 反轉錄病毒基因體的架構→圖14.10
4病毒如何用於基因療法 • 基因療法之定義:利用病毒導入遺傳疾病所缺失用於合成某蛋白質的基因來治癒遺傳疾病。 • 以腺核苷脫氨酶(adenosine deaminase, ADA)基因異常引起之嚴重合併性免疫不全症(severe combined immune deficiency, SCID)為例: • 使用老鼠之實驗→圖14.11
人類基因治療的輸送法: • 1.活體外法(ex vivo)→圖14.12
5免疫系統如何防禦身體 • 免疫系統獨特之處為可分辨自我與非自我 • 免疫系統可分為在細胞階層的運作與在分子階層的運作 • 免疫系統最主要的成分:淋巴細胞(lymphocytes)之白血球(leukocytes),由骨髓幹細胞衍生,可在淋巴系統循環。
※先天性免疫-防禦系統的前線 • 先天性免疫系統之細胞: • 1.樹突細胞(dentritic cell)→圖14.14
樹突細胞可在皮膚、黏膜、肺、脾發現 • 樹突細胞以吸杯狀受體捉取入侵者,藉胞吞作用吞噬切碎病原體後,將病原體蛋白質的一部分送到細胞表面。 • 此蛋白質片段由主要組織相容性複合體(major histocompatibikity complex,MHC)(一種蛋白質)展示 • 樹突細胞經由淋巴腺至胸腺,將這抗原(病原體蛋白質片段)呈現給助手T細胞(helper T cell, TH cells) • 樹突細胞是抗原-呈現細胞(antigen-presenting cells,APCs)類細胞成員 • 樹突細胞呈現抗原給TH細胞,刺激TH細胞釋放細胞激素(cytokines),此細胞激素可活化殺手T細胞(killer T cell,或TC細胞)及B細胞→圖14.15
依結構及結合物質,MHC蛋白質可區分為I及II • MHC I和殺手T細胞結合;MHC II和助手T細胞結合 • 最近發現HIV利用樹突細胞上受體在淋巴系統移動,找尋攻擊目標之助手T細胞 • 2.自然殺手細胞(natural killer cell,NK)→圖14.16
自然殺手細胞是白血球的成員,其功能是殺死受病毒或癌細胞感染之細胞及分泌細胞激素活化巨噬細胞。自然殺手細胞是白血球的成員,其功能是殺死受病毒或癌細胞感染之細胞及分泌細胞激素活化巨噬細胞。
※後天性免疫-細胞觀點 • 後天性免疫依賴另外兩種類型的淋巴細胞:T細胞及B細胞。 • T細胞由胸腺(thymus gland)發展,B細胞由骨髓(bone marrow)發展→圖14.17
※T細胞的功能 • T細胞的功能來自分化 • 分化由T細胞表面的T-細胞受體(T-cell receptors, TCRs)及另一種特殊表面蛋白與配位基(ligand)結合來啟動 • T細胞的生長與分化以純株性選擇方式進行→圖14.20
1.殺手T細胞之生長與分化→圖14.18 • 殺手T細胞與抗原呈現細胞(APCs)之作用→圖14.19
殺手T細胞主要功能為破壞被抗原感染之細胞 • 2.助手T細胞→圖14.21
※免疫系統:分子觀點 • 抗體之結構→圖14.23