临床执医-医学微生物学-005噬菌体

临床执医-医学微生物学-005噬菌体主要介绍了噬菌体的生物学性状、毒性噬菌体和温和噬菌体以及噬菌体这几个部分。

五、噬菌体

• 《医学微生物学》- 1 噬菌体的生物学性状
  • 概述
    • 噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。噬菌体具有病毒的基本特性：个体微小，可以通过细菌滤器；无细胞结构，主要由蛋白质构成的衣壳和包含于其中的核酸组成；只能在活的微生物细胞内复制增殖。
    • 噬菌体分布极广，凡是有细菌的场所，就可能有相应噬菌体的存在。在人和动物的排泄物或其污染的井水、河水中，常含有肠道细菌的噬菌体。在土壤中，也可找到土壤细菌的噬菌体。
    • 噬菌体有严格的宿主特异性，故流行病学可利用噬菌体进行细菌的鉴定与分型，以追查感染源。
  • 一、形态与结构
    • 噬菌体在光学显微镜下看不见，需用电子显微镜观察。噬菌体在电子显微镜下有三种基本形态，即蝌蚪形、微球形和细杆形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部两部分组成。
    • 头部呈六边形立体对称，由蛋白质衣壳包绕核酸组成；尾部是一管状结构，由一个中空的尾髓和外面包裹的尾鞘组成，尾髓具有收缩功能，可将头部的核酸注入宿主菌细胞内；尾部末端尚有尾板、尾刺、尾丝，尾板内可能含有裂解宿主菌细胞壁的溶菌酶；尾丝为噬菌体的吸附器官，能识别宿主菌体表面的特异性受体。
  • 二、化学组成
    • 噬菌体主要由核酸和蛋白质组成。核酸是噬菌体的遗传物质。蛋白质构成噬菌体的头部衣壳与尾部，起着保护核酸的作用，并决定噬菌体外形和表面特征。
    • 噬菌体的核酸类型为DNA或RNA，并因此可将噬菌体分成DNA噬菌体和RNA噬菌体两大类。某些噬菌体的基因组中含有异常碱基，由于这些异常碱基不会出现在宿主菌基因组中，因此可作为噬菌体DNA的天然标记。
  • 三、抗原性
    • 噬菌体具有抗原性，能够刺激机体产生特异性抗体。该抗体能抑制相应噬菌体侵袭宿主菌，但对已吸附或已进入宿主菌的噬菌体不起作用。
  • 四、抵抗力
    • 噬菌体对理化因素的抵抗力比一般细菌繁殖体强，加热70摄氏度30分钟仍不失活，也能耐受低温。大多数噬菌体能抵抗乙醚、三氯甲烷和乙醇。但对紫外线和X射线敏感，一般经紫外线照射10~15分钟即失去活性。
• 《医学微生物学》- 2 毒性噬菌体和温和噬菌体
  • 一、毒性噬菌体
    • 概述
      • 根据与宿主菌的相互关系，噬菌体可分为两种类型：一种是毒性噬菌体；另一种是温和噬菌体。
      • 毒性噬菌体能在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。毒性噬菌体在宿主菌内增殖过程包括吸附、穿入、生物合成、成熟与释放等四个阶段。从噬菌体吸附开始至宿主菌裂解释放出子代噬菌体为止，称为噬菌体的复制周期或溶菌周期。
    • 1.吸附
      • 吸附是噬菌体表面蛋白与其宿主菌表面受体发生特异性结合的过程，其特异性取决于两者分子结构的互补性。只要细菌具有特异性受体，无论死活，噬菌体均能吸附，但噬菌体核酸不能进入已死亡的宿主菌内。
    • 2.穿入
      • 有尾噬菌体吸附于宿主菌后，借助尾部末端的溶菌酶在宿主菌细胞壁上溶一小孔，然后通过尾鞘的收缩，将头部的核酸注入菌体内，而蛋白质衣壳留在菌体外
    • 3.生物合成
      • 噬菌体核酸进入菌细胞后，一方面通过转录生成mRNA，再由此翻译成噬菌体所需的与其生物合成有关的酶、调节蛋白和结构蛋白；另一方面以噬菌体核酸为模板，大量复制子代噬菌体的核酸。
    • 4.成熟与释放
      • 子代噬菌体的蛋白质与核酸分别合成后，在宿主菌细胞质中按一定程序装配成完整的成熟噬菌体。当子代噬菌体达到一定数目时，裂解菌细胞并释放出子代噬菌体，后者又可感染新的宿主菌。
  • 二、温和噬菌体
    • 温和噬菌体的基因组整合于宿主菌基因组中，这种整合在细菌染色体上的噬菌体基因称为前噬菌体。前噬菌体可随细菌染色体的复制而复制，并通过细菌的分裂而传给下一代，不引起细菌裂解，这种带有前噬菌体的细菌称为溶原性细菌。前噬菌体偶尔可自发地或在某些理化和生物因素的诱导下脱离宿主菌染色体而进入溶菌周期，产生成熟的子代噬菌体，导致细菌裂解。温和噬菌体具有的这种产生成熟子代噬菌体和裂解宿主菌的潜在能力，称为溶原性。
    • 溶原性细菌具有抵抗同种或有亲缘关系噬菌体重复感染的能力，使宿主菌处在一种噬菌体免疫状态。某些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变，称为溶原性转换。当溶原性细菌失去其前噬菌体，则有关性状亦随之消失。
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