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4-3 病毒 >>噬菌体
作者:广西民族…    文章来源:微生物课程    点击数:2071    更新时间:2009/12/5
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一、 含义
  噬菌体(phage,bacteriophage),即原核生物的病毒,专性寄生在细菌放线菌等原核生物内。

二、 噬菌体的形态结构:

噬菌体 噬菌体的分类

三、 噬菌体的侵染与增殖过程:(观看T4噬菌体侵染细胞过程FLASH动画


  1、吸附(adsorption,attachment)

  噬菌体尾丝尖端与宿主细胞表面的特异性受点接触,附着在受体上,使刺突、尾板固着于细胞表面。这是启动病毒感染的第一阶段。不同种系的细胞具有不同病毒的细胞受体,病毒受体的细胞种系特异性决定了病毒的宿主范围。
  吸附特点:a、一个宿主细胞表面特异性受点数量有限,故只能吸附相应数量噬菌体,因吸附过多而引起的细胞裂解称为外裂解。b、一种细菌可被多种噬菌体感染。c、一个寄主细胞与一种噬菌体饱和吸附后并不妨碍另一种噬菌体再吸附。d、Ca、Mg、Ba等二价阳离子有促进吸附作用。e、PH中性时有利于吸附。f、温度在最适生长温度范围内最利于吸附。
  2、侵入(penetration,injection) :
   从吸附到侵入间隔只有几秒到几分钟。吸附后,尾鞘收缩,将尾管推入细胞壁和细胞膜中,头部核酸通过尾管注入,蛋白质外壳留在外面。
  动物病毒能以下列不同的机制进入细胞:①完整病毒穿过细胞膜的移位方式; ②细胞的内吞功能; ③毒粒包膜与细胞质膜的融合。
  植物病毒:通过因人为地或自然的机械损伤所形成的微伤口进入细胞;或者靠携带有病毒的媒介,主要靠是有吮吸式口器的昆虫取食将病毒带入细胞。
  3、增殖(replication):核酸进入寄主细胞后,操纵寄主细胞代谢机能,大量复制噬菌体核酸,以及噬菌体各部分“组件”
  4、成熟(maturity,assembly):在增殖过程中形成的各部件,组装成完整的病毒粒子。
   DNA缩合  衣壳包裹DNA形成头部
   颈圈+颈须
   基板+尾管+尾鞘
   尾丝
  5、裂解(lysis) 、释放:病毒粒子成熟以后,引起寄主细胞裂解,释放出病毒粒子。

四、一步生长曲线(one step growth curve):
  一步生长曲线是研究病毒复制的一个经典试验,最初是为研究噬菌体的复制而建立,以后推广到动物病毒和植物病毒的复制研究中。 基本方法是以噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞,待病毒吸附后,或高倍稀释病毒——细胞培养物,或以抗病毒抗血清处理病毒——细胞培养物以建立同步感染,然后继续培养定时取样测定培养物中的病毒效价,并以感染时间为横坐标,病毒的感染效价为纵坐标,绘制出病毒特征性的繁殖曲线,即一步生长曲线。

  包括三个时期:
  1、潜伏期:指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个成熟噬菌体粒子装配前的一段时间。它又可分为隐蔽期(eclipse period)和胞内累积期(intracellular accumulation phase)。
  2、裂解期:紧接在潜伏期后的宿细胞迅速裂解、溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。
  3、平稳期(plateau):指感染后的宿主细胞已全部裂解,溶液中噬菌体效价达到最高点的时期。

五、溶源细胞、溶源性(lysogeny)。
  1、 温和噬菌体(temperate phage):凡吸附并侵入细胞后。噬菌体的DNA只整合在宿主的染色体上,并可长期随寄主DNA的复制而进行同步复制,不进行增殖和引起寄主细胞裂解的噬菌体,称为温和噬菌体。
  2、 整合于细菌染色体或以质粒形成存在的温和噬菌体基因组称做前噬菌体(prophage);在前噬菌体阶段,噬菌体的复制被抑制,宿主细胞正常地生长繁殖,而噬菌体基因组与宿主细菌染色体同步复制,并随细胞分裂而传递给子代细胞。
  3、 溶源菌(lysogenic bacteria):在核染色体组上整合有前噬菌体并能正常生长繁殖而不被裂解的细菌。
  4、 溶源菌的特点:
  a自发裂解:原因:少数溶源菌中的温和噬菌体转变成烈性噬菌体。
  b诱发裂解:溶源菌在紫外线、Χ射线等理化因子作用下发生高频裂解。
  c复愈:在溶源菌细菌群体增殖时,部分细胞丧失细胞内的噬菌体,成为非溶源性细菌。
  d免疫性:溶源菌对已感染的噬菌体以外的其它噬菌体具抵制能力。

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