第三章 噬菌体

医学微生物学第三章噬菌体，是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒。如 毒性噬菌体virulent phage能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代噬菌体,并最终裂解细菌,称毒性噬菌体。

噬菌体

• 是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生 物的病毒。
  • 非细胞型微生物 最小（可以通过细菌滤器） 无典型细胞结构 无产生能量的酶系统 活细胞内生长繁殖
• 第一节 生物学性状
  • 1.形态:蝌蚪形,微球形,细杆形
  • 2.化学组成:由核酸和蛋白质构成。蛋白质起着 保护核酸的作用,并决定噬菌体的外形和表面特 征。其核酸只有一种类型,即DNA或RNA,双 链或单链,环状或线状。 3.抗原性:具有抗原性,能刺激机体产生特异性抗 体。 4.抵抗力:对理化因素的抵抗力比一般细菌繁殖体 强,加热70度30分钟不失活。
• 第二节 毒性噬菌体
  • 分类 依据噬菌体与宿主的关系,噬菌体分为 两种类型: 毒性噬菌体(virulent phage ) 温和噬菌体( temperate phage)
    • 毒性噬菌体virulent phage 能在宿主细胞内复制增殖,产生许多子代 噬菌体,并最终裂解细菌,称毒性噬菌体。
      • 1)溶菌周期lytic cycle: 毒性噬菌体在宿主菌内以复制方式进行增殖, 增殖过程可分为四个阶段: 吸附一穿入一生物合成一成熟与释放 其中从吸附至细菌溶解释放子代噬菌体,称 为噬菌体的复制周期或溶菌周期。
        • 1.吸附是噬菌体与细菌表面受体发生特异性结合 的过程,其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表 面受体分子结构的互补性。
          • 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:包括核酸复制、转录与蛋白质合成。 以T2哇菌体侵染大肠杆菌为例,T2噬菌体释放 进入大肠杆菌的DNA是一条长度50kb的线性 DNA链,两端的粘性末端配对后,形成一个环状 的DNA分子,随后借助宿主细胞完成DNA复制 和蛋白质的合成。
        • 4.成熟与释放 毒性噬菌体的群体观察 液体培养基中:使菌液变澄清 固体培养基上:噬斑 噬斑:系一个噬菌体复制增殖并裂解细菌形成的空斑。
      • 只有溶菌性周期没有溶原性周期
• 第三节 温和噬菌体（溶原性噬菌体）
  • 噬菌体基因与宿主染色体整合,不产生子代噬 菌体,但随细菌DNA的复制而复制,并随细菌的分 裂而传代,也称为溶原性噬菌体( lysogenic phage )。 温和噬菌体的复制周期:溶原周期、溶菌周期
    • 1)前噬菌体 (prophage):整合在细菌基因 中的噬菌体基因组。
    • 2)溶原性细菌(Iysogenic bacterium):带有 前噬菌体基因组的细菌。
      • 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。这种免疫性不同于细菌对噬菌体的抗性突变,这种 抗性可使噬菌体不能吸附于细菌表面的特异性受 体”
    • 3）溶原性(ysogeny): 温和菌体所具有的能 产生成熟菌体颗粒和裂解宿主菌的潜在能 。
    • 4）溶原性转换( lysogenic conversion:某 些前噬菌体可导致细菌基因型和性状发生改变 。例如白喉棒状杆菌产生白喉毒素的机理
    • 5)溶原状态的激发 activation of state: 溶原期—一—溶菌期 溶原状态通常十分稳定,能经历许多代,但在某些 条件下可中断溶原状态而进入溶菌性周期。如:紫外 线、X线,致癌剂、突变剂等。
  • 温和噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期, 而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。
    • 温和噬菌体的意义 1)温和噬菌体可以使溶原性细菌的表型发 生改变。 白喉毒素,B-棒状杆菌噬菌体;肉毒毒素 2)转导(transduction): 3)溶原性转换( lysogenic conversion:
• 第四节 噬菌体的应用