溫和噬菌體
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溫和噬菌體或稱(chēng)溶源性噬菌體,指噬菌體感染細(xì)胞后,將其核酸整合(附著)到宿主的核DNA上,并且可以隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制,在一般情況下,不引起宿主細(xì)胞裂解。
噬菌體侵染宿主后,并不增殖,裂解,而與宿主DNA結(jié)合,隨宿主DNA復(fù)制而復(fù)制,此時(shí)細(xì)胞中找不到形態(tài)上可見(jiàn)的噬菌體,這種噬菌體稱(chēng)為溫和性噬菌體。含有溫和性噬菌體的細(xì)菌稱(chēng)為溶源性細(xì)菌。
溫和性噬菌體存在狀態(tài)
1)游離具感染性的virion;
2)前噬菌體(prophage):附著或整合在宿主染色體上,一道復(fù)制;
3)營(yíng)養(yǎng)期噬菌體:指導(dǎo)合成。
溫和噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合,并隨細(xì)菌分裂傳至子代細(xì)菌的基因組中,不引起細(xì)菌裂解。整合在細(xì)菌基因組中的噬菌體基因組稱(chēng)為前噬菌體(prophage),帶有前噬菌體基因組的細(xì)菌稱(chēng)為溶原性細(xì)菌(lysogenic bacterium)。前噬菌體偶爾可自發(fā)地或在某些理化和生物因素的誘導(dǎo)下脫離宿主菌基因組而進(jìn)入溶菌周期,產(chǎn)生成熟噬菌體,導(dǎo)致細(xì)菌裂解。溫和噬菌體的這種產(chǎn)生成熟噬菌體顆粒和溶解宿主菌的潛在能力,稱(chēng)為溶原性(lysogeny)。由此可知,溫和噬菌體可有三種存在狀態(tài):①游離的具有感染性的噬菌體顆粒;②宿主菌胞質(zhì)內(nèi)類(lèi)似質(zhì)粒形式的噬菌體核酸;③前噬菌體。另外,溫和噬菌體可有溶原性周期和溶菌性周期,而毒性噬菌體只有一個(gè)溶菌性周期?! ?/p>
治愈現(xiàn)象
溶原狀態(tài)通常十分穩(wěn)定,能經(jīng)歷許多代。但在某些條件如紫外線、X線、致癌劑、突變劑等作用下,可中斷溶原狀態(tài)而進(jìn)入溶菌性周期,這稱(chēng)為前噬菌體的誘導(dǎo)與切離(excision),發(fā)生率為10-2~10-5。極少數(shù)溶源性細(xì)菌中的前噬菌體離開(kāi)細(xì)菌基因組后,不進(jìn)入溶菌性周期,這個(gè)現(xiàn)象被形象地稱(chēng)之為“治愈”。
溶原性細(xì)菌具有抵抗同種或有親緣關(guān)系噬菌體重復(fù)感染的能力,即使得宿主菌處在一種噬菌體免疫狀態(tài)?! ?/p>
溶原性轉(zhuǎn)換
某些前噬菌體可導(dǎo)致細(xì)菌基因型和性狀發(fā)生改變,這稱(chēng)為溶原性轉(zhuǎn)換(lysogenic conversion)。例如白喉棒狀桿菌產(chǎn)生白喉毒素,是因其前噬菌體帶有毒素蛋白結(jié)構(gòu)基因;A群溶血性鏈球菌受有關(guān)溫和噬菌體感染發(fā)生溶原性轉(zhuǎn)換,能產(chǎn)生致熱外毒素;肉毒梭菌的毒素、金黃色葡萄球菌溶素的產(chǎn)生,以及沙門(mén)菌、志賀菌等的抗原結(jié)構(gòu)和血清型別都與溶原性轉(zhuǎn)換有關(guān)。
溫和噬菌體在吸附和侵入宿主細(xì)胞后,將噬菌體基因組整合在宿主染色體上(或以質(zhì)粒形式存在細(xì)胞內(nèi)),隨宿主DNA復(fù)制而同步復(fù)制,隨宿主細(xì)胞分裂而傳遞兩個(gè)子細(xì)胞中,宿主細(xì)胞則可正常繁殖,以上過(guò)程稱(chēng)為“溶源周期”。但在一定條件下,噬菌體基因組可進(jìn)行復(fù)制,產(chǎn)生并釋放子代噬菌體,即“裂解周期”。因此溫和噬菌體既能進(jìn)行溶源循環(huán),還能進(jìn)行裂解循環(huán)
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