噬菌體（侵襲細(xì)菌的病毒）

噬菌體（侵襲細(xì)菌的病毒）侵襲細(xì)菌的病毒01介紹種類細(xì)菌防御方法生物學(xué)性狀發(fā)現(xiàn)歷史應(yīng)用目錄0305020406基本信息噬菌體（phage）是侵襲細(xì)菌的病毒，也是賦予宿主菌生物學(xué)性狀的遺傳物質(zhì)。噬菌體必須在活菌內(nèi)寄生，有嚴(yán)格的宿主特異性，其取決于噬菌體吸附器官和受體菌表面受體的分子結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)性。噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體。通常在一些充滿細(xì)菌群落的地方，如：泥土、動物的腸道里，都可以找到噬菌體。介紹介紹噬菌體（bacteriophage,phage）是感染細(xì)菌、真菌、藻類、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱，因部分能引起宿主菌的裂解，故稱為噬菌體。二十世紀(jì)初在葡萄球菌和志賀菌中首先發(fā)現(xiàn)

。作為病毒的一種，噬菌體具有病毒的一些特性：個體微?。徊痪哂型暾?xì)胞結(jié)構(gòu)；只含有單一核酸?？梢暈橐环N“捕食”細(xì)菌的生物。噬菌體基因組含有許多個基因，但所有已知的噬菌體都是細(xì)菌細(xì)胞中利用細(xì)菌的核糖體、蛋白質(zhì)合成時所需的各種因子、各種氨基酸和能量產(chǎn)生系統(tǒng)來實現(xiàn)其自身的生長和增殖。一旦離開了宿主細(xì)胞，噬菌體既不能生長，也不能復(fù)制。噬菌體是病毒的一種，其特別之處是專以細(xì)菌為宿主，較為人知的噬菌體是以大腸桿菌為寄主的T2噬菌體。跟別的病毒一樣，噬菌體只是一團(tuán)由蛋白質(zhì)外殼包裹的遺傳物質(zhì)，大部分噬菌體還長有“尾巴”，用來將遺傳物質(zhì)注入宿主體內(nèi)。噬菌體是一種普遍存在的生物體，而且經(jīng)常都伴隨著細(xì)菌。通常在一些充滿細(xì)菌群落的地方，如：泥土、動物的內(nèi)臟里，都可以找到噬菌體的蹤影。世上蘊(yùn)含最豐富噬菌體的地方就是海水。生物學(xué)性狀生物學(xué)性狀噬菌體的體積小，其形態(tài)有蝌蚪形、微球形和細(xì)桿形，以蝌蚪形多見。噬菌體是由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成。蛋白質(zhì)起著保護(hù)核酸的作用，并決定噬菌體的外形和表面特征。其核酸只有一種類型，即DNA或RNA，雙鏈或單鏈，環(huán)狀或線狀。種類蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)繁殖特點核酸特點種類蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)無尾部結(jié)構(gòu)的二十面體：這種噬菌體為一個二十面體，外表由規(guī)律排列的蛋白亞單位——衣殼組成，核酸則被包裹在內(nèi)部。有尾部結(jié)構(gòu)的二十面體：這種噬菌體除了一個二十面體的頭部外，還有由一個中空的針狀結(jié)構(gòu)及外鞘組成的尾部，以及尾絲和尾針組成的基部。線狀體：這種噬菌體呈線狀，沒有明顯的頭部結(jié)構(gòu)，而是由殼粒組成的盤旋狀結(jié)構(gòu)。迄今已知的噬菌體大多數(shù)是有尾部結(jié)構(gòu)的二十面體，這是因為正多面體是多面體里最簡單的結(jié)構(gòu)，搭建起來最容易，所以病毒喜歡采用正多面體的結(jié)構(gòu)。而正多面體一共又只有五種，分別是正4,6,8,12,20面體，其中正20面體是最接近球形的，也就是在體積相同的情況下，需要更少的材料，更為節(jié)省。核酸特點ssRNA：噬菌體中所含的核酸是單鏈RNA。dsRNA：噬菌體中所含的核酸是雙鏈RNA。ssDNA：噬菌體中所含的核酸是單鏈DNA。dsDNA：噬菌體中所含的核酸是雙鏈DNA。繁殖特點1.毒性噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌(2張)指在宿主菌體內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌。毒性噬菌體的增殖方式是復(fù)制，其增殖過程經(jīng)歷吸附穿入、生物合成和成熟釋放3個階段。進(jìn)入菌細(xì)胞內(nèi)的噬菌體核酸首先經(jīng)早期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生早期蛋白質(zhì)，并復(fù)制子代核酸，再進(jìn)行晚期轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生噬菌體的結(jié)構(gòu)蛋白。子代噬菌體達(dá)到一定數(shù)量時，由于噬菌體合成酶類的溶解，菌細(xì)胞突然裂解，釋放出的噬菌體再感染其他敏感細(xì)菌。2.溫和噬菌體感染宿主菌后并不增殖。其基因整合于細(xì)菌染色體上，即前噬菌體，隨細(xì)菌染色體的復(fù)制而復(fù)制，并隨細(xì)菌分裂而分配至子代細(xì)菌的染色體中。溫和噬菌體有溶原性周期和溶菌性周期，可偶爾自發(fā)地或在某些理化或生物因素地影響下，整合的前噬菌體脫離宿主菌染色體，進(jìn)入溶菌性周期導(dǎo)致細(xì)菌裂解，并產(chǎn)生新的成熟噬菌體。發(fā)現(xiàn)歷史發(fā)現(xiàn)歷史初期：1915年-1940年1915年，弗德里克·特沃特（FrederickW.Twort）擔(dān)任倫敦布朗研究所所長。特沃特在研究中力圖尋找用于天花疫苗的痘苗病毒（vaccinavirus）的變異株（variant），這種變異株可能在活細(xì)胞外介質(zhì)中復(fù)制。他在一項試驗中將一部分天花疫苗接種給一個含營養(yǎng)瓊脂的培養(yǎng)盤。雖然這種病毒未能復(fù)制，但是細(xì)菌污染物在瓊脂盤中生長很快。特沃特繼續(xù)進(jìn)行他的培養(yǎng)并注意到，一些細(xì)菌菌落顯示出“帶水的樣子”（即變得比較透明）。這樣的菌落做進(jìn)一步培養(yǎng)時也不再能復(fù)制（即細(xì)菌被殺死）。特沃特把這種現(xiàn)象稱為透明轉(zhuǎn)化（glassytransformation）。他接著證明用透明轉(zhuǎn)化原理感染一個正常的細(xì)菌菌落會把這種細(xì)菌殺死。這種透明實體很容易通過一個陶瓷過濾器，可被稀釋一百萬倍，當(dāng)放在新鮮細(xì)菌上的時候就會恢復(fù)它的實力，或者說滴度。特沃特發(fā)表了一篇描述這種現(xiàn)象的短文，認(rèn)為對他所觀察的結(jié)果的解釋是存在一種細(xì)菌病毒。由于服役于第一次世界大戰(zhàn)，特沃特的研究中斷了。返回倫敦后，他沒有繼續(xù)進(jìn)行這項研究因此在這個領(lǐng)域沒有作出進(jìn)一步的貢獻(xiàn)。與此同時，加拿大醫(yī)學(xué)細(xì)菌學(xué)家費利克斯·德赫雷爾（Felixd’Herelle）當(dāng)時正在巴黎的巴斯德研究所工作。1915年8月，法國的一個騎兵中隊駐扎在巴黎郊外的梅宗-勒菲特（Maisons-Lafitte），一場嚴(yán)重的志賀氏桿菌引發(fā)的痢疾對整個部隊造成了毀滅性的打擊。細(xì)菌防御方法細(xì)菌防御方法細(xì)菌防御噬菌體的主要方法是合成能夠降解外來DNA的酶。這些酶被稱為限制性內(nèi)切酶，它們能夠剪切噬菌體注入細(xì)菌細(xì)胞的病毒DNA。細(xì)菌還含有另一個防御系統(tǒng)，這一系統(tǒng)利用CRISPR序列來保留其過去曾經(jīng)遇到過的病毒的基因組片段，從而使得它們能夠通過RNA干擾的方式來阻斷病毒的復(fù)制。這種遺傳系統(tǒng)為細(xì)菌提供了一個類似于獲得性免疫的機(jī)制來對抗病毒感染。應(yīng)用應(yīng)用作為分子生物學(xué)研究的試驗工具噬菌體是遺傳調(diào)控、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯等方面的生物學(xué)基礎(chǔ)研究和基因工程中的重要材料或工具。遺傳學(xué)中的轉(zhuǎn)導(dǎo)作用就是以噬菌體作為媒介，在2株細(xì)菌間傳遞遺傳物質(zhì)。用于細(xì)菌的鑒定和分型噬菌體只能侵染相應(yīng)的細(xì)菌，具有高度的特異性，可用于細(xì)菌鑒定。同時，噬菌體具有型的特異性，可對細(xì)菌進(jìn)行分型鑒定。可以利用噬菌體對沙門氏菌、大腸桿菌和傷寒菌等進(jìn)行分型。噬茵體展示技術(shù)和噬菌體抗體庫噬菌體展示技術(shù)是一種強(qiáng)有力的基因表達(dá)篩選技術(shù)，1985年首次由美國科學(xué)家SmithMl在(Science)雜志進(jìn)行了闡述。噬菌體展示技術(shù)的基本原理是將外源蛋白的基因克隆到噬菌體的基因組DNA中，從而在噬菌體的表面表達(dá)特定的外源蛋白。Ellis