噬菌體(phage)是侵襲細菌的病毒,也是賦予宿主菌生物學性狀的遺傳物質。噬菌體必須在活菌內寄生,有嚴格的宿主特異性,其取決于噬菌體吸附器官和受體菌表面受體的分子結構和互補性。噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體。通常在一些充滿細菌群落的地方,如:泥土、動物的腸道里,都可以找到噬菌體。
噬菌體(bacteriophage, phage)是感染細菌、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。本世紀初在葡萄球菌和志賀菌中首先發現。作為病毒的一種,噬菌體具有病毒的一些特性:個體微小;不具有完整細胞結構;只含有單一核酸。可視為一種“捕食”細菌的生物。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菌細胞中利用細菌的核糖體、蛋白質合成時所需的各種因子、各種氨基酸和能量產生系統來實現其自身的生長和增殖。一旦離開了宿主細胞,噬菌體既不能生長,也不能復制 。噬菌體是病毒的一種,其特別之處是專以細菌為宿主,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,噬菌體只是一團由蛋白質外殼包裹的遺傳物質,大部分噬菌體還長有“尾巴”,用來將遺傳物質注入宿主體內。噬菌體是一種普遍存在的生物體,而且經常都伴隨著細菌。通常在一些充滿細菌群落的地方,如:泥土、動物的內臟里,都可以找到噬菌體的蹤影。世上蘊含最豐富噬菌體的地方就是海水 。
生物學性狀編輯
噬菌體的體積小,其形態有蝌蚪形、微球形和細桿形,以蝌蚪形多見。噬菌體是由核酸和蛋白質構成。蛋白質起著保護核酸的作用,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,環狀或線狀。
種類編輯
蛋白質結構
無尾部結構的二十面體:這種噬菌體為一個二十面體,外表由規律排列的蛋白亞單位——衣殼組成,核酸則被包裹在內部。
有尾部結構的二十面體: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構及外鞘組成的尾部,以及尾絲和尾針組成的基部。
線狀體:這種噬菌體呈線狀,沒有明顯的頭部結構,而是由殼粒組成的盤旋狀結構。
迄今已知的噬菌體大多數是有尾部結構的二十面體,這是因為正多面體是多面體里最簡單的結構,搭建起來最容易,所以病毒喜歡采用正多面體的結構。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,更為節省。
核酸特點
ss RNA:噬菌體中所含的核酸是單鏈RNA。
ds RNA:噬菌體中所含的核酸是雙鏈RNA。
ss DNA:噬菌體中所含的核酸是單鏈DNA。
ds DNA:噬菌體中所含的核酸是雙鏈DNA。
繁殖特點
1.毒性噬菌體
噬菌體侵染細菌
噬菌體侵染細菌
指在宿主菌體內復制增殖,產生許多子代噬菌體,并最終裂解細菌。毒性噬菌體的增殖方式是復制,其增殖過程經歷吸附穿入、生物合成和成熟釋放3個階段。
進入菌細胞內的噬菌體核酸首先經早期轉錄產生早期蛋白質,并復制子代核酸,再進行晚期轉錄產生噬菌體的結構蛋白。子代噬菌體達到一定數量時,由于噬菌體合成酶類的溶解,菌細胞突然裂解,釋放出的噬菌體再感染其他敏感細菌。
2.溫和噬菌體
感染宿主菌后并不增殖。其基因整合于細菌染色體上,即前噬菌體,隨細菌染色體的復制而復制,并隨細菌分裂而分配至子代細菌的染色體中。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,進入溶菌性周期導致細菌裂解,并產生新的成熟噬菌體。
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