噬菌体简介
噬菌体简介
One-step growth curve of T2
一步生长曲线的实验步骤:
a.用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞; b.数分钟后,加入抗噬菌体的抗血清(中和未吸附的噬菌体);
c.将上述混合物大量稀释,终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感 染其它细胞;
d.保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价(对噬菌体含量进行计 数); f.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;
潜伏期(latent phase) 裂解 期(rise phasse) 平稳期(plateau phase) 裂解量(Burst phase)
(1)潜伏期(latentphase) 指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个噬菌体 粒子装配前的一段时间,故整段潜伏期中没有一个 成熟的噬菌体粒子从细胞中释放出来。
据观察,当噬菌体侵入细菌 细胞后,细菌的细胞质里很 快便充满了DNA细丝,十 分左右开始出现完整的多角 形头部结构。噬菌体成熟时, 这些DNA高分子聚缩成多 角体,头部蛋白质通过排列 和结晶过程,把多角形 DNA聚缩体包围,然后头 部和尾部相互吻合,组装成 一个完整的子代噬菌体。
成熟阶段
噬菌体成熟后,在潜伏后期, 溶解寄主细胞壁的溶菌酶逐 渐增加,促使细胞裂解,从 而释放出子代噬菌体。在光 学显微镜下观察培养的感染 细胞,可以直接看到细胞的 裂解现象。T2噬菌体在37 ℃下大约只需四十分就可以 产生100~300个子代噬菌 体。子代噬菌体释放出来后, 又去侵染邻近的细菌细胞, 产生子二代噬菌体。
侵入
通过尾部刺突固着于细胞; 尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖,是细胞壁产生小孔;
尾鞘收缩,核酸通过中空的尾管压入胞内,蛋白质外壳留在 胞外;
噬菌体名词解释微生物学
噬菌体名词解释微生物学
噬菌体是一种可以侵染和繁殖于细菌中的病毒,也被称为细菌噬菌体或简称为噬菌体。
它们只能寄生在细菌体内繁殖,对细菌产生负面影响,最终导致细菌的破裂和死亡。
噬菌体由一段DNA或RNA基因组包裹在一个蛋白质壳中,基因组可以编码噬菌体感染和复制所需的蛋白质。
当噬菌体感染细菌时,它会通过特定的机制注入其基因组进入细菌细胞内。
然后噬菌体利用细菌细胞的生物合成机制来合成自身所需的蛋白质和核酸,并组装成新的噬菌体颗粒。
最终,新的噬菌体会释放到外部环境,寻找新的宿主细菌进行感染。
噬菌体在微生物学领域中具有重要的应用和意义。
首先,噬菌体可以作为一种细菌控制的工具。
噬菌体可以选择性地感染和杀死特定的细菌,这使得它们可以用作细菌感染性疾病的治疗方法。
其次,研究噬菌体可以帮助我们更好地理解病毒感染细菌的机制,以及它们如何逃避细菌的免疫系统。
此外,噬菌体还可以用作基因工程和基因传递的工具,在生物技术和药物研发等领域具有潜在应用价值。
总体来说,噬菌体是一类具有特殊寄生关系的病毒,它们在微生物学中具有重要的研究和应用价值。
材料科学基础 噬菌体
材料科学基础噬菌体
噬菌体(phage),也称为噬菌体病毒,是一类只感染细菌的病毒。
它是由蛋白质外
壳和核酸组成的纳米尺寸颗粒,其大小为20至200纳米。
噬菌体的核酸可以是DNA或RNA,但这两种核酸不同时存在于同一种噬菌体中。
噬菌体感染细菌的过程叫做噬菌作用。
在噬菌作用中,噬菌体使用其结构中的特定蛋白质结合到细菌表面,然后注入其核酸到细菌细胞内。
噬菌体的核酸会接管细菌的代谢机制,并且将细菌的遗传物质重编程以产生更多的噬菌体。
当噬菌体繁殖到足够数量时,它们会破坏细菌细胞并释放出来,可以感染更多的细菌。
噬菌体是一种重要的生物学研究工具,在分子生物学和生物工程领域有着广泛的应用。
例如,噬菌体可以用来研究细胞周期、DNA重组和基因转移等生命科学问题;在生物工程方面,噬菌体可以被用来制造基于细菌的蛋白质表达系统,并且可以用于创建基于细菌的生物传感器等。
总之,噬菌体在微生物学、分子生物学和生物工程等领域中均具有重要的应用价值,是一种有着广泛应用前景的研究对象。
噬菌体简介
噬菌体一、生物学特性噬菌体(Phage)属于非细胞型微生物,是侵染细菌、放线菌等细胞型微生物的病毒。
它们个体微小,通常仅能在电子显微镜下观察到;结构简单,多数噬菌体仅由蛋白质和核酸两种成分组成,蛋白质构成的衣壳包裹着核酸。
在自然界单独存在的噬菌体不表现出生命规象,但具有潜在的生命力。
噬菌体从吸附至宿主细胞上的一瞬间,就开始了自己的生命过程。
根据噬菌体与宿主的关系,可将其分为烈性噬菌体与温和噬菌体。
烈性噬菌体通过吸附、侵人、生物合成、装配与释放等步骤使宿主细胞裂解死亡;而温和噬菌体侵染宿主后,则将其核酸整合在宿主基因组上,并以原噬菌体状态存在,宿主则转为溶原性菌株;但有时也有机率较少的温和噬菌体与烈性噬菌体一样,引起宿主细胞的裂解死亡。
温和噬菌体对溶原状态和裂解途径的选择,取决于感染细胞内的一些宿主基因产物和噬菌体基因产物活性之间的平衡。
[1]噬菌体广泛分布于自然界是与其宿主的广泛分布分不开的。
迄今为止,几乎没有一群细菌尚未发现其相应的噬菌体,只有那些我们了解的还很肽浅的细菌才尚未见其相应噬菌体的报导。
[2] 根据大小、形态结构特征,可以把噬菌体分为3种类型,一是蝌蚪状不可收缩尾的噬菌体,其头部为二十面体,直径约110 -120nm,尾部长220-230 nm,尾宽13-15 nm,无尾鞘、基板、尾丁、尾兹等结构。
二是蝌蚪状可收缩尾的噬菌体,其头部为三十面体,约70nm x 110 nm,尾部长约120 -130 nm,尾宽约18-22nm,有尾鞘、基板、尾丁、尾兹等结构,该噬菌体似有包膜。
三是短尾噬菌体,其头部为二十面体,大小为20 nm,尾部长约2-3 nm。
[3]图1. 噬菌体生活周期二 噬菌体的繁育技术1. 繁殖方式噬菌体为非细胞型微生物,其增殖(复制)方式与细菌的繁殖(二分裂)方式不同,从吸附宿主菌到子代噬菌体的释放是一个爆发的过程,表现为“一步生长”的特点。
一步生长实验于1939年Ellis 和Delbruck 创立,据此可以测知噬菌体在细菌内增殖的潜伏期即每一个细菌产生噬菌体的平均裂解量。
噬菌体的名词解释是什么
噬菌体的名词解释是什么引言:噬菌体(bacteriophage),也称细菌噬菌体或噬菌体病毒,是一类仅寄生于细菌的病毒。
噬菌体在细菌世界中扮演着重要的角色,不仅对细菌群落的结构和动态有着深远影响,而且在基因工程和生物技术领域也发挥着重要的作用。
本文将通过解释噬菌体的概念、结构、生命周期、分类以及应用等方面,深入介绍这一迷人的微生物家族。
一、噬菌体的概念1.1 定义噬菌体是一种可以侵染、寄生于细菌的病毒,它是由蛋白质壳体和含有基因信息的核酸构成的。
1.2 发现历史噬菌体的发现可以追溯到20世纪初,由Frederick W. Twort和Félix d'Hérelle分别独立发现。
他们的研究揭示了噬菌体能够感染和破坏细菌,从而为人们理解病毒的生物学行为奠定了基础。
二、噬菌体的结构2.1 壳体噬菌体的壳体由一层蛋白质组成,它能够保护内部的核酸免受外界环境的损害。
2.2 核酸噬菌体的核酸可以是DNA或RNA的形式,不同类型的噬菌体具有不同的核酸构成。
这些核酸携带着噬菌体的基因信息,可以在细菌中复制和表达。
三、噬菌体的生命周期3.1 寄生感染噬菌体通过寄生感染细菌,依赖于细菌的机制来复制自身。
3.2 吸附噬菌体通过特定的受体与细菌表面结合,并通过尾部纤维或尾鞭等结构与细菌产生物理性吸附。
3.3 注射遗传物质噬菌体通过尾结构中的注射器,将自身的遗传物质注入细菌细胞内。
3.4 复制和组装噬菌体遗传物质在细菌细胞内复制并产生大量的噬菌体部件,然后进行组装成为新的噬菌体。
3.5 破裂和释放经过复制和组装后,新的噬菌体会破裂细菌细胞,并释放到周围环境中,继续感染其他细菌。
四、噬菌体的分类4.1 形态分类噬菌体根据其结构形态可以分为尾型、尾纤丝型、囊样和无尾型等。
4.2 RNA和DNA噬菌体根据其核酸类型的不同,噬菌体可以分为RNA噬菌体和DNA噬菌体。
五、噬菌体的应用5.1 基因工程工具噬菌体可以作为基因工程研究的重要工具,用于基因表达调控、靶向基因转导和遗传工程等领域。
噬菌体
二.噬菌体与细菌的相互关系
噬菌体增殖过程: 噬菌体增殖过程:①吸附
二.噬菌体与细菌的相互关系
噬菌体增殖过程: 噬菌体增殖过程:②穿入
噬菌体增殖过程: 噬菌体增殖过程: ③生物合成
噬菌体增殖过程: 噬菌体增殖过程: ④成熟与释放
从噬菌体吸附到细菌裂解释放出子代噬菌体的 过程称为噬菌体复制周期 溶菌周期\裂解周期 噬菌体复制周期\溶菌周期 裂解周期。 过程称为噬菌体复制周期 溶菌周期 裂解周期。 这种能在敏感细菌中增殖并使之裂解的噬菌体 毒性噬菌体( phage) 叫毒性噬菌体(virulence phage) 。 某些噬菌体感染细菌后不增殖, 噬菌体DNA整 某些噬菌体感染细菌后不增殖 , 噬菌体 整 合到细菌核质DNA上 , 随细菌的增殖而传代, 合到细菌核质 上 随细菌的增殖而传代 , 细菌不发生裂解,这种噬菌体叫温和噬菌体 溶原性噬菌体。 (temperate phage) \溶原性噬菌体。 ) 溶原性噬菌体
三.温和噬菌体的特点
1.存在状态: 存在状态: 存在状态 ①游离的完整噬菌体颗粒; ②噬菌体核酸存在于宿主胞浆内,既不整合 也不复制; ③前噬菌体。 2.基因表达: 基因表达: 基因表达 ①表达噬菌体性状; ②前噬菌体使细菌性状发生变异。
四.噬菌体增殖的现象 五.应用
细菌的鉴定与分型 分子生物学研究工具 细菌感染的诊断与治疗
温和噬菌体
整合在细菌DNA上的噬菌体基因称 前噬菌体 上的噬菌体基因称前噬菌体 整合在细菌 上的噬菌体基因称 (prophage)。 ) 带有前噬菌体的细菌称溶原性细菌 (lysogenic bacteria )。 前噬菌体存在于细菌内, 前噬菌体存在于细菌内,导致细菌基因和性状 溶原性转换。 发生改变,这种现象称溶原性转换 发生改变,这种现象称溶原性转换。 温和噬菌体有溶原性周期 裂解周期 溶原性周期和裂解周期 溶原性周期 裂解周期。 毒性噬菌体只有裂解周期 裂解周期。 裂解周期
噬菌体介绍
噬菌体与细菌的关系
严格的寄生性(宿主特异性)
只寄生在易感宿主体内,即一种 噬菌体只能在相对应的细菌内增殖,如 伤寒沙门菌噬菌体只能感染伤寒沙门菌 ,而不能感染其它种的沙门菌(变形杆 菌)。 这种特异性的根据是细菌表面所 存在的噬菌体受体。
噬菌体与细菌的关系
裂解作用
噬菌体感染宿主局后可出现两种 结果,其一是裂解细菌,完成溶菌周期 (裂解周期),这种噬菌体称毒性噬菌 体。 毒性噬菌体:就是能在宿主菌细 胞内复制增殖,产生子代噬菌体,达到 一定数量后,使细菌裂解的噬菌体。
噬菌体介绍
噬菌体
一.概述 噬菌体是吃细菌的东西,其实它 是侵染细菌、真菌、放线菌、螺放体等 微生物的病毒。是专性细胞内寄生,噬 菌体颗粒可以在细菌细胞外存在,但只 能在细胞内繁殖(即遗传物质一定要进 入细胞才能复制)。 噬菌体在自然界广泛存在。
噬菌体的生物学性状
形态结构、大小
1.大小以nm计,需电镜观察。 2.形态:蝌蚪形(复合体),微球形 (20面体),丝形。 蝌蚪形由20面体头部和连接螺旋 状尾部复合而成,尾部能收缩,有尾鞘 或没有尾鞘,可有尾板或尾丝相连。尾 部作用是帮助遗传物质注入细胞。
溶原性细菌
Events Leading to Lysogeny
Site-specific recombination
–
Phage coded enzyme
gal
bio
• Repression of the phage genome – Repressor protein
– Specific – Immunity to superinfection
Infection of host cell by T2 phage
噬菌体的结构组成
噬菌体的结构组成
一、噬菌体简介
噬菌体是一种多种多样的细胞外小颗粒,存在于植物和动物细胞,由质膜和核酸组成,它们或独立或与蛋白质结合。
它们可以参与细胞的内部代谢和对病毒的防御,对于调节细胞生长及发育起着重要作用。
二、噬菌体的结构组成
1、质膜
噬菌体具有原子非酸性质膜,它由大量脂质和蛋白质组成,并且质膜对防御外界有重要作用。
质膜可以吸收病毒,而且能阻止病毒的入侵细胞。
2、核酸
噬菌体中的核酸序列可以分为一种沿着核膜受约束,即DNA和RNA。
DNA是噬菌体的基因,可以在长期内保持稳定,而RNA可以调
节噬菌体的代谢。
3、蛋白质
噬菌体的蛋白质含有多种功能,包括受体蛋白、抗原提呈祖酶、酶、催化和结合蛋白等。
它们可以被细胞内的多种物质结合并发挥功能。
三、噬菌体的功能
1、细胞周期维持
噬菌体可以参与细胞的生长及发育,它可以通过调节细胞分裂和凋亡以及细胞凋亡来维持正常的细胞周期。
2、抵抗病毒
噬菌体可以阻止病毒的入侵,并调节细胞的抗原性,防止病毒的复制和传播。
3、参与细胞内代谢
噬菌体可以通过参与细胞内的代谢过程,从而调节细胞的新陈代谢,它们可以将细胞内的物质和分子运输到指定位置,以调节细胞内的代谢过程。
噬菌体简介
噬菌体一、生物学特性噬菌体(Phage)属于非细胞型微生物,是侵染细菌、放线菌等细胞型微生物的病毒。
它们个体微小,通常仅能在电子显微镜下观察到;结构简单,多数噬菌体仅由蛋白质和核酸两种成分组成,蛋白质构成的衣壳包裹着核酸。
在自然界单独存在的噬菌体不表现出生命规象,但具有潜在的生命力。
噬菌体从吸附至宿主细胞上的一瞬间,就开始了自己的生命过程。
根据噬菌体与宿主的关系,可将其分为烈性噬菌体与温和噬菌体。
烈性噬菌体通过吸附、侵人、生物合成、装配与释放等步骤使宿主细胞裂解死亡;而温和噬菌体侵染宿主后,则将其核酸整合在宿主基因组上,并以原噬菌体状态存在,宿主则转为溶原性菌株;但有时也有机率较少的温和噬菌体与烈性噬菌体一样,引起宿主细胞的裂解死亡。
温和噬菌体对溶原状态和裂解途径的选择,取决于感染细胞内的一些宿主基因产物和噬菌体基因产物活性之间的平衡。
[1]噬菌体广泛分布于自然界是与其宿主的广泛分布分不开的。
迄今为止,几乎没有一群细菌尚未发现其相应的噬菌体,只有那些我们了解的还很肽浅的细菌才尚未见其相应噬菌体的报导。
[2] 根据大小、形态结构特征,可以把噬菌体分为3种类型,一是蝌蚪状不可收缩尾的噬菌体,其头部为二十面体,直径约110 -120nm,尾部长220-230 nm,尾宽13-15 nm,无尾鞘、基板、尾丁、尾兹等结构。
二是蝌蚪状可收缩尾的噬菌体,其头部为三十面体,约70nm x 110 nm,尾部长约120 -130 nm,尾宽约18-22nm,有尾鞘、基板、尾丁、尾兹等结构,该噬菌体似有包膜。
三是短尾噬菌体,其头部为二十面体,大小为20 nm,尾部长约2-3 nm。
[3]图1. 噬菌体生活周期二 噬菌体的繁育技术1. 繁殖方式噬菌体为非细胞型微生物,其增殖(复制)方式与细菌的繁殖(二分裂)方式不同,从吸附宿主菌到子代噬菌体的释放是一个爆发的过程,表现为“一步生长”的特点。
一步生长实验于1939年Ellis 和Delbruck 创立,据此可以测知噬菌体在细菌内增殖的潜伏期即每一个细菌产生噬菌体的平均裂解量。
噬菌体的名词解释
噬菌体的名词解释噬菌体是一类寄生于细菌体内的病毒,它们依靠感染细菌并利用其代谢机制复制自身。
噬菌体又称为细菌病毒或细菌噬菌体,在生物学领域中具有重要的研究和应用价值。
本文将深入探讨噬菌体的结构、生命周期以及在生物学研究和医药领域的广泛应用。
一、噬菌体的结构噬菌体是一种由蛋白质外壳包裹的双链DNA病毒。
它主要由头部、尾部和尾纤维组成。
头部是噬菌体的核心部分,包含着一个或多个线性的双链DNA分子,而尾部则起到连接头部和寄主细菌的作用。
尾部还具有注射DNA进入细菌细胞的功能,尾纤维则有助于噬菌体吸附到细菌表面,从而实现感染。
二、噬菌体的生命周期噬菌体的生命周期可以分为吸附、注射、复制、装配和释放五个阶段。
首先,噬菌体的尾纤维吸附在细菌表面,并通过尾部将DNA注射入细菌细胞内。
在细菌细胞内,噬菌体的DNA会操纵细菌细胞的代谢机制,使其停止正常代谢,转而开始复制噬菌体的基因组。
复制完成后,噬菌体的头部和尾部被组装成完整的病毒颗粒。
最后,细菌细胞会被噬菌体释放,继续寻找下一个宿主进行感染,完成生命周期。
三、噬菌体在生物学研究中的应用噬菌体在生物学研究领域有广泛的应用。
首先,噬菌体可以作为模型病毒用于研究病毒感染和复制的机制。
由于噬菌体的生命周期相对简单且容易观察,科学家们可以通过研究噬菌体的感染过程来了解病毒的工作机制和与宿主细胞的相互作用。
其次,噬菌体在蛋白质表达领域发挥着重要的作用。
科学家们可以利用噬菌体的基因组,将目标基因序列插入噬菌体中,并通过感染细菌细胞来大量表达目标蛋白。
这种技术被广泛应用于蛋白质纯化、药物研发和生物工程等领域。
通过噬菌体展示的方式,研究人员可以高效地获得具有重要功能的蛋白质,并进一步开展相关研究。
四、噬菌体在医药领域的应用噬菌体在医药领域的应用潜力巨大。
由于噬菌体可以选择性地感染细菌,而不侵犯人类细胞,所以可以用于治疗细菌感染。
研究人员可以通过改造噬菌体的尾部或尾纤维,使其选择性地感染特定的细菌株,从而实现针对感染的靶向治疗。
噬菌体的名词解释
噬菌体的名词解释噬菌体是一种病毒,专门寄生于细菌体内进行复制,以至于导致宿主细菌的死亡。
噬菌体由DNA或RNA分子组成,并且通常具有较小且简单的结构。
它们存在于自然界中,并对细菌的生态系统至关重要。
噬菌体的主要组成部分包括:1. 蛋白质外壳:噬菌体具有一层蛋白质外壳,保护病毒的核酸以及其他内部组分免受外部环境的损害。
2. 核酸(DNA或RNA):噬菌体的核酸负责储存遗传信息,决定病毒的特性和功能。
3. 尾纤毛:噬菌体的尾纤毛起到连接病毒与细菌宿主的作用,并将病毒注入细菌体内。
噬菌体的寄生过程主要分为两个阶段:1. 吸附和注射:噬菌体的尾纤毛附着于细菌细胞表面,然后注射病毒的核酸进入细菌细胞内。
一旦核酸进入细菌细胞,它会绕过宿主细胞的基因组,以自身繁殖为目标。
2. 复制和释放:噬菌体利用细菌细胞的复制机制进行病毒复制。
它可以通过两种方式复制:一种是立即开始复制,另一种是延迟复制。
延迟复制指的是,在一定条件下,病毒和细菌细胞一同存在,直到触发释放的时刻。
复制完成后,噬菌体会膨胀并破裂细菌细胞,将新的病毒释放出来,寻找新的宿主。
噬菌体在细菌的生态系统中起到非常重要的作用:1. 控制细菌数量:噬菌体通过感染和破裂细菌细胞,减少细菌的数量,以维持生态系统中的平衡。
2. 氮循环:部分噬菌体可以携带细菌所需的氮转运基因,这有助于氮的循环和转化,提供细菌生长所需的营养。
3. 水质控制:噬菌体在水体中具有很高的存在率,并可有效控制和降解细菌,维护水体的生态平衡。
噬菌体在医学领域有着重要的应用:1. 替代性治疗:噬菌体可以作为治疗细菌感染的替代性疗法。
利用噬菌体的特殊生命周期以及对细菌特异性的感染机制,可以精确地杀死感染细菌而不影响人体其他健康细胞。
2. 细菌检测和监测:噬菌体可以用于检测和监测细菌的存在和水质的卫生状况。
通过观察噬菌体对细菌的感染程度和繁殖情况,可以评估细菌存在的数量和水体的卫生状况。
综上所述,噬菌体是一种寄生于细菌体内的病毒,具有独特的遗传物质和结构。
噬菌体简介
噬菌体简介
目录
•1拼音
•2英文参考
•3注解
1拼音
shì jūn tǐ
2英文参考
bacteriophage
3注解
噬菌体是寄生于细菌的病毒,有宿主细胞的特异性,即某种菌的噬菌体仅能在该种菌内复制。
在敏感菌中增殖并裂解细菌的噬菌体称为毒性噬菌体。
另有一类称为温和噬菌体。
这类噬菌体感染细菌后,有两种后果,即或裂解细菌或形成溶原状态(lysogeny)。
温和噬菌体裂解细菌的过程与毒性噬菌体相同,而形成溶原状态则为噬菌体的基因组整合于细菌的染色体上,并随细菌的繁殖传至子代。
带有噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌,而整合于细菌染色体上的噬菌体则称为前噬菌体(prophage)。
有些温和噬菌体携带的基因在细菌染色体上,可相当于遗传物质,也能决定细菌的某些特性。
由噬菌体基因决定细菌的某些生物学特性称为溶原性转移。
例如,以β棒状杆菌噬菌体感染无毒的白喉杆菌后,可发生溶原性转换,形成产生外毒素的白喉杆菌。
此外,溶血性链球菌产生红疹毒素的能力,以及沙门氏杆菌有特异性o抗原等,均通过溶原性转换获得。
当各细菌失去相应噬菌体后,则失去产生毒素或表达特异抗原特性。
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噬菌体的名词解释
噬菌体的名词解释
噬菌体是一种有细胞壁的自噬体,被称为外源性溶菌体(exogenous phagocytes),它的形状具有多种多样的形状,如球形、网状、螺旋形、线形等。
它具有多种不同的噬菌功能,可以有效地吞噬及灭活外的病原体。
结构
噬菌体由膜蛋白、细胞壁、核苷酸和核酸组成。
膜蛋白结构对其膜通透性起着重要作用,而核酸则可用以控制它的生物活性。
细胞壁的形态和多样性是噬菌体的基础,它的形状可以用来作为分类的依据。
功能
噬菌体的功能是一种“双重利用”,它既可以吞噬外的病原体,
也可以把这些有害物质(如抗原和毒素)抽取到体内,然后通过淋巴细胞来分解而去除。
因此,它对正常功能的维持起着关键作用。
分类
噬菌体可以分为运动性和静止性两大类。
运动性噬菌体是由螺旋型框架组成,具有一定重量,可以作为“探测”工具,有助于发现宿主的抗原。
静止性噬菌体则是由网状结构构成,更容易持久,因此具有更强的保护作用。
应用
噬菌体作为一种自然发生的自噬体,被广泛应用于防治和控制多种疾病。
它具有抗病毒,抗菌,抗癌症等功能。
最近,噬菌体又被开发用于免疫疗法,以抵抗病毒性感染的研究,正在成为一种新型的治
疗方法。
总结
噬菌体是一种有细胞壁的自噬体,也称为外源性溶菌体,它的形状具有多种多样的形状,它的可以有效地吞噬外的病原体,并具有抗病毒,抗菌,抗癌症等功能,最近用于免疫疗法,以抵抗病毒性感染的研究,进一步拓展了它的应用领域。
噬菌体应用的实例及原理
噬菌体应用的实例及原理噬菌体的简介噬菌体,也被称为细菌病毒,是一类只感染细菌的病毒。
相比细菌,噬菌体更小且更简单。
噬菌体能够插入细菌细胞,并利用其细胞机制来复制自己,最终导致细菌的溶解。
由于其特殊的寄生生活方式,噬菌体在医疗、农业和科学研究等方面具有广泛的应用。
噬菌体应用的实例噬菌体的应用范围非常广泛,下面我们将介绍一些噬菌体应用的实例。
1.治疗细菌感染噬菌体能够选择性地感染特定菌株,因此可以用于治疗细菌感染。
例如,噬菌体可以用于治疗耐药性细菌感染,如MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)感染。
噬菌体通过感染并杀死细菌,从而治疗感染。
与传统抗生素相比,噬菌体具有更高的特异性和更低的毒副作用。
2.食品安全噬菌体可以用于保护食品安全。
在食品加工和贮藏过程中,细菌污染是一个常见且严重的问题。
噬菌体可以用于消除食品中的细菌污染。
例如,噬菌体可以用于杀灭沙门氏菌和大肠杆菌等致病菌,从而提高食品的安全性和质量。
3.环境治理噬菌体还可以应用于环境治理。
在环境中存在大量的细菌,其中一些细菌可能对人类和环境造成危害。
噬菌体可以通过感染和杀死这些有害细菌来改善环境质量。
例如,噬菌体可以用于处理废水和污染土壤中的细菌,减少环境污染。
4.基因工程噬菌体在基因工程领域也有重要的应用。
噬菌体被广泛用作基因传递工具,用于将外源基因导入细菌细胞中。
通过操作噬菌体的基因组,可以实现对外源基因的精确控制,从而为基因工程研究提供了强有力的工具。
噬菌体的工作原理噬菌体的工作原理可以分为以下几个步骤:1.吸附噬菌体通过其尾部的纤毛或纤毛样结构与细菌表面的受体结合,从而与细菌结合并吸附于细菌表面。
2.注射噬菌体利用其尾部中的注射针样结构将其DNA注入细菌细胞内。
噬菌体的尾部结构允许噬菌体与细菌细胞膜接触,并通过注射针样结构将其DNA直接注入细菌细胞内。
3.复制噬菌体的DNA进入细菌细胞后,就开始利用细菌细胞的机制复制自己。
噬菌体的DNA被转录和翻译为噬菌体的蛋白质,然后用于复制噬菌体的DNA。
噬菌体简介
噬菌体简介噬菌体作为病毒体积微小,没有细胞结构,具有严格的寄生性,抵抗力较强,具有抗原性,可以感染并裂解细菌,且分布广泛。
噬菌体在形态以及结构上相对于细菌和真菌来说比较简单,具有明显的宿主特异性,严格地寄居在易感的宿主菌内。
根据噬菌体与宿主的作用关系,可以将噬菌体分为两大类:温和性噬菌体和烈性噬菌体。
大部分温和性噬菌体在与宿主菌结合后,会将自身的基因整合到宿主菌的染色体上,从而变成宿主菌基因的一部分,随着宿主菌的繁殖而繁殖;烈性噬菌体是在与敏感宿主菌结合后,在其体内快速增殖,最终将其裂解的一类噬菌体。
根据噬菌体自身的形态,可以将噬菌体分为三大目:有尾噬菌体目,无尾噬菌体目和丝状噬菌体目,其中有尾噬菌体约占96%。
对于有尾噬菌体来说,依据其尾部结构又可以分为长尾噬菌体、短尾噬菌体和肌尾噬菌体三个科。
肌尾噬菌体科(又称肌病毒科)的宿主为细菌与古细菌。
整个噬菌体的构造包括头部(病毒颗粒)与尾部,病毒颗粒没有外套膜,裸露的病毒颗粒可以通过尾部符合体与尾部相连接,尾部末端具有六条长尾丝与六条短尾丝。
头部呈二十面体,直径约为50-100nm,衣壳一共具有152个壳粒。
T4类噬菌体具有典型的蝌蚪状外形,由头部、颈部和尾部3部分构成。
头部的蛋白质外壳内含有折叠的DNA分子;尾部的蛋白质外壳为一中空的长管,外面包有可收缩的尾鞘。
尾部可分为尾鞘、尾髓、尾板、尾刺和尾丝5个部分。
噬菌体作为一种细菌病毒,擅长通过侵染细菌来使其裂解,因此噬菌体被视为细菌的天敌。
噬菌体作为病毒体积微小,没有细胞结构,具有严格的寄生性,抵抗力较强,具有抗原性,可以感染并且裂解细菌以及分布广泛等特点。
噬菌体在形态以及结构上相对于细菌和真菌来说比较简单,具有明显的宿主特异性,严格的寄居在易感的宿主菌内。
根据噬菌体与宿主的作用关系,可以将噬菌体分为两大类:温和性噬菌体和烈性噬菌体。
大部分温和性噬菌体通过与宿主菌结合后,将自身的基因整合到宿主菌的染色体上,从而变成宿主菌基因的一部分,随着宿主菌的繁殖而繁殖;烈性噬菌体与敏感宿主菌结合后,可以在其体内快速增殖,最终将其裂解的一类噬菌体。
噬菌体名词解释
噬菌体名词解释噬菌体是一种特殊的微生物,也被称为细菌病毒或细菌噬菌体。
它是一种寄生在细菌体内,以细菌为宿主进行复制和生存的微生物。
噬菌体属于DNA病毒的一种,其体内含有DNA分子,通过寄生于细菌体内,利用细菌的生物合成机制实现自身基因的复制和表达。
噬菌体具有特定的结构:它主要由头部、尾部和尾纤维组成。
头部含有噬菌体的遗传物质DNA,尾部则有喷射DNA的注射管道,尾纤维则起到与宿主细菌结合的功能。
以大肠杆菌为宿主的噬菌体,其形态类似一个烟草管,头部呈现多边形或正二十面体状。
噬菌体对细菌的寄生方式主要有两种。
一种是以寄生为目的的穿孔吸附,噬菌体的尾部附着在细菌表面,注射管从尾部伸出,向外注入基因物质,突破细菌细胞的壁膜。
另一种是以凋亡为目的,噬菌体在细菌细胞内生长和复制,最终导致细菌细胞破裂并释放新的噬菌体。
噬菌体具有广泛的分布,几乎在自然界中的任何环境都能找到它们的踪迹。
它们可以寄生于各种细菌,包括在土壤、水体、动植物体内、以及人体肠道中的肠道菌群等等。
噬菌体数量非常庞大,据估计,每立方米的海洋水中约有10亿个噬菌体存在。
噬菌体的生活史可以分为两个阶段:寄生和复制。
在寄生阶段,噬菌体依附于细菌宿主,并通过注射基因物质感染宿主细菌。
随后在复制阶段,噬菌体利用宿主的代谢机制,在宿主细菌细胞内复制自身遗传物质,并组装成新的噬菌体颗粒。
最终,宿主细菌破裂并释放出成熟的噬菌体,进行下一轮的感染。
噬菌体在许多领域具有重要的应用价值。
例如,由于噬菌体具有特异性寄生细菌的能力,可以被用作治疗感染性疾病的新型疗法,称为噬菌体疗法。
此外,噬菌体还被广泛应用于基因工程、抗生素筛选、生物安全等方面的研究。
总之,噬菌体作为一种微生物,通过寄生于细菌体内进行复制和生存。
它具有特定的结构和寄生方式,广泛分布于自然界中。
噬菌体具有重要的应用价值,在医学、科学研究和工业等领域发挥着重要的作用。
原噬菌体名词解释
原噬菌体名词解释噬菌体(phage)是一类寄生于细菌的病毒,也被称为细菌病毒。
噬菌体是最早被发现的病毒之一,它们被广泛研究用于探究细菌基因组、细菌感染以及基因工程等领域。
噬菌体的名字来源于它们的寄主细菌,它们以进攻和感染细菌为生,有如一种病原体。
噬菌体通常有弯曲的长形或伸展的形状,但形态上有很大的变化。
噬菌体由DNA或RNA包膜所包围,其外壳由蛋白质组成。
有一些噬菌体只寄生于特定的细菌,而另一些则可以感染多种细菌。
这些病毒具有高度的寄生性,它们通过附着、注射遗传物质、复制、装配和释放噬菌体颗粒的方式感染细菌。
噬菌体通过识别特定的受体结合到细菌表面,并注射其DNA或RNA进入细菌细胞内。
一旦进入细胞内,噬菌体的遗传物质会利用细菌的细胞机制,使用细菌的酶和蛋白质复制自身DNA或RNA。
接下来,噬菌体的遗传物质会利用细胞的合成机制,通过合成蛋白质组装新的噬菌体颗粒。
最后,细胞会裂解释放新生成的噬菌体,这些噬菌体颗粒可以感染更多的细菌。
噬菌体在细菌学和基因工程领域有广泛的应用。
它们可以用作研究细菌基因组的工具,例如通过噬菌体载体将外源DNA导入细菌细胞中。
噬菌体还可以用来治疗细菌感染,被称为噬菌疗法。
在噬菌疗法中,特定的噬菌体被选取并利用它们对特定细菌的高度选择性感染能力,以杀死或抑制感染的细菌。
总的来说,噬菌体是寄生于细菌的一种病毒,它们通过注射遗传物质,复制自身,组装和释放新的噬菌体颗粒来感染细菌。
噬菌体在细菌基因组研究和噬菌疗法等领域有重要的应用。
通过对噬菌体的研究,我们可以更好地理解细菌的生理机制和基因组结构,同时探索治疗细菌感染的新途径。
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⑦溶源菌有以下特性:
☆可稳定遗传,即溶源菌的子细胞一般也是溶原性的。 ☆自发裂解和诱发裂解(具有产生噬菌体的潜在能力) ☆具有抗同原噬菌体感染的“免疫性” ☆溶源性细菌的复愈 ☆获得新的生理特性(溶源性转变) ☆局限性转导
溶源菌的识别
检验某菌株是否为溶源菌的方法, 是将少量溶源菌与大量的敏感性 指示菌相混合,然后与上层琼脂 培养基混匀后倒平板,经培养后 溶源菌就一一长成菌落。由于溶 源菌在细胞分裂过程中有极少数 个体会引起自发裂解,其释放的 噬菌体可不断侵染溶源菌菌落周 围的指示菌菌苔,于是就形成了 一个个中央有溶源菌的小菌落, 四周有透明圈围着的这种独特噬 菌斑。
潜伏期(latent phase) 裂解 期(rise phasse) 平稳期(plateau phase) 裂解量(Burst phase)
(1)潜伏期(latentphase) 指噬菌体的核酸侵入宿主细胞后至第一个噬菌体 粒子装配前的一段时间,故整段潜伏期中没有一个 成熟的噬菌体粒子从细胞中释放出来。
侵入
通过尾部刺突固着于细胞; 尾部的酶水解细胞壁的肽聚糖,是细胞壁产生小孔;
尾鞘收缩,核酸通过中空的尾管压入胞内,蛋白质外壳留在 胞外;
增殖阶段:
噬菌体DNA进入细菌细胞 后,会引起一系列的变化: 细菌的DNA合成停止,酶 的合成也受到阻抑,噬菌体 逐渐控制了细胞的代谢。噬 菌体巧妙地利用寄主(细菌) 细胞的“机器”,大量地复 制子代噬菌体的DNA和蛋 白质,并形成完整的噬菌体 颗粒。噬菌体的形成是借助 于细菌细胞的代谢机构,由 本身的核酸物质操纵的。
噬菌体效价测定法
二. 双层琼脂培养法 1. 将指定之寄主细菌以液体培养法于适当温度下培养,一般培养16~24 小时。 2. 以1% peptone为稀释液,将噬菌体原液做10倍序列稀释,一般稀释至 107倍即可。 3. 取噬菌体稀释液100 μl 与寄主菌液300 μl均匀混合,静置15分钟使其 感染。 4. 将上述混合液加入5 ml 冷却至45℃的0.7﹪琼脂培养基中,均匀混合 后立即平铺于已凝固的1.8﹪琼脂培养基上。 5. 将平板置于适合的温度下,一般培养8~24小时,待溶菌斑产生后观察 并计算其数目。 6. 噬菌体效价 (pfu/ml)=溶菌斑数 ×稀释倍数 ×取样量折算数
One-step growth curve of T2
一步生长曲线的实验步骤:
a.用噬菌体的稀释液感染高浓度的宿主细胞; b.数分钟后,加入抗噬菌体的抗血清(中和未吸附的噬菌体);
c.将上述混合物大量稀释,终止抗血清的作用和防止新释放的噬菌体感 染其它细胞;
d.保温培养并定期检测培养物中的噬菌体效价(对噬菌体含量进行计 数); f.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;
不同病毒的潜伏期长短不同,噬菌体以分钟计, 动物病毒和植物病毒以小时或天计。
(2)裂解期(risephase)
紧接在潜伏期后的一段宿主细胞迅速裂解、 溶液中噬菌体粒子急剧增多的一段时间。 噬菌体的裂解量一般为几十到上百个,植 物病毒和动物病毒可达数百乃至上万个
(3)平稳期(plateau)
溶源性
(2)溶源菌的显著特性 ①溶原性是溶源菌的一个极稳定的遗传特性 ②自发裂解(spontaneous lysis) ③ 诱导(induction) ④ 免疫性(immunity) ⑤ 复愈 ⑥ 溶源转变(lysogenic conversion)
★烈性噬菌体与温和噬菌体的生活和噬菌体在细菌染色体上的整合位置: 就目前所知,所有温和噬菌体的核酸都是双链DNA。 按照温和噬菌体DNA与细菌DNA结合部位的不同,又可将 其分成两类: ①只有一个特定结合部位的温和噬菌体: 如: 大肠杆菌的 噬菌体 ②具有多个或不定部位的温和噬菌体: 如: 大肠杆菌的P1噬菌体 鼠伤寒沙门氏菌 P22 噬 菌体 。
指感染后的宿主已全部裂解,溶液中噬菌 体效价达到最高点后的时期。 病毒的特点:对宿主具严格专一性,只能 在活细胞内繁殖。
4.溶源性(lysogeny) 温和噬菌体侵入相应宿主细胞后,噬菌体 DNA 整合到宿主的基因组上,并随宿主的复 制而进行 同步复制,温和噬菌体侵入并不引起宿主细 胞裂解的现象溶源性或溶源现象。
吸附
吸附于大肠杆菌上的噬菌体
吸附于大肠杆菌性毛上的噬菌体
(2)侵入(penetration)
侵入又称病毒内化,它是一个病毒吸附后几乎立即发生,依 赖于能量。 不同的病毒-宿主系统的病毒侵入机制不同。 T4通过尾丝吸附于宿主E.coli 表面。吸附后,由于基板受 到构象上的刺激,中央 孔开口,释放溶菌酶并水解部分细胞壁,接着尾鞘蛋白收缩, 把尾管插入宿主细胞中。
裂解性循环
增 殖 成 熟 裂 解
⑤
吸 附
侵 入
多次循环 同 整 步 合 复 制 溶原性循环 自 发 或 诱 导
温和噬菌体与溶源性
★温和噬菌体(temperate phage)----吸附并侵入细 胞后,噬菌体的DNA整合在宿主的染色体组上,并 可长期随宿主DNA的复制而同步复制,因而在一般 情况下不进行增殖和引起宿主细胞裂解的噬菌体, 如E.coli的 、P1、P2,Salmonella typhimurium的P22等。 ★原(前)噬菌体(prophage)----处于整合态的噬菌体 核酸。 ★温和噬菌体的特点——1.其核酸的类型都是 dsDNA; 2.具有整合能力;3.具有同步复制能力。
一个典型的噬菌体的 侵染细菌的过程,可以 分为三个阶段:感染阶 段、增殖阶段和成熟阶 段。
感染阶段
噬菌体侵染寄主细胞的第一步 是“吸附”,即噬菌体的尾部 附着在细菌的细胞壁上,然后 进行“侵入”。噬菌体先通过 溶菌酶的作用在细菌的细胞壁 上打开一个缺口,尾鞘像肌动 球蛋白的作用一样收缩,露出 尾轴,伸入细胞壁内,如同注 射器的注射动作,噬菌体只把 头部的DNA注入细菌的细胞内, 其蛋白质外壳留在壁外,不参 与增殖过程。
释放
众多的溶菌酶,最终因外在的原因而导致细胞破裂的现象称 之为自外裂解(Lysis from without)。 自外裂解是不能产生子代噬菌体的裂解方式。 平均每一个宿主细胞裂解后所产生的子代噬菌体数称作裂解 量(burst size)。 丝状噬菌体(如M13或fd)不杀死细胞,子代毒粒以分泌 方式不断从受染细胞中释放,并同时完成毒 粒的组装
噬菌体
噬菌体种类
主要为六种主要形态 ①A型,dsDNA,蝌蚪状,收缩性尾 ②B型,dsDNA,蝌蚪状,非收缩性尾 ③C型,dsDNA,非收缩性尾 ④D型,ssDNA,球状,无尾,大顶衣壳粒 ⑤E型,ssRNA,球状,无尾,小顶衣壳粒 ⑥F型,ssDNA,丝状,五头尾
噬菌体构造
1.噬菌体的繁殖
四类病毒及其繁殖方式
原核生物病毒 植物病毒 人类和脊椎病毒 昆虫病毒
噬菌体
噬菌体(phage,bacteriophage)即原核生物 的病毒,包括噬细菌体(bacteriophage),噬 放线菌体(actinophage)噬蓝细菌体 (cyanophage)等。在自然界中分布广泛,有 原核有原核生物的地方就有相应的噬菌体。
一步生长曲线
100 One-step growth curve Growth curve in host bacteria
一步生长曲线
Plaque number
10 Latent phase 1 Eclipse phase 10 Fig. 20 30 40 Time(min) Rise phase Plateau phase
噬菌体效价测定法
一. 点滴法 1. 将指定之寄主细菌以液体培养法于适当温度下培养,一般培养16~24 小时。 2. 取300 μl 寄主细菌悬浮液加入5 ml 冷却至45℃的0.7﹪琼脂培养基中, 均匀混合后立即平铺于已凝固的1.8﹪琼脂培养基上,并静置30分钟以上 使其凝固。 3. 以1% peptone为稀释液,将噬菌体原液做10倍序列稀释,一般稀释至 107倍即可。 4. 将平板划分为八个区域,以pipetman取不同稀释倍数之噬菌体稀释液 各 1 μl,分别接种于不同的区域上。 5. 将平板置于适合的温度下,一般培养8~24小时,待溶菌斑产生后观察 并计算其数目。一般噬菌体浓度太高的区域会融合成一个大的溶菌斑, 而浓度适中的区域会形成肉眼可观察的溶菌斑。 6. 噬菌体效价 (pfu/ml)=溶菌斑数×稀释倍数×取样量折算数
据观察,当噬菌体侵入细菌 细胞后,细菌的细胞质里很 快便充满了DNA细丝,十 分左右开始出现完整的多角 形头部结构。噬菌体成熟时, 这些DNA高分子聚缩成多 角体,头部蛋白质通过排列 和结晶过程,把多角形 DNA聚缩体包围,然后头 部和尾部相互吻合,组装成 一个完整的子代噬菌体。
成熟阶段
噬菌体成熟后,在潜伏后期, 溶解寄主细胞壁的溶菌酶逐 渐增加,促使细胞裂解,从 而释放出子代噬菌体。在光 学显微镜下观察培养的感染 细胞,可以直接看到细胞的 裂解现象。T2噬菌体在37 ℃下大约只需四十分就可以 产生100~300个子代噬菌 体。子代噬菌体释放出来后, 又去侵染邻近的细菌细胞, 产生子二代噬菌体。
噬菌体效价的测定
在菌苔上形成一个具有一定形状、大小、 边缘和透明度的负菌落称噬菌斑。可用作噬 菌体的鉴定指标,也可用于纯种分离和计数。
效价(滴度Title)-------是微生物或其产物、抗原 与抗体等活性 高低的标志。
噬菌体效价--------指噬菌体的浓度,即每毫升 样品含噬菌体的个数。通常是在含敏感菌的 平板上形成噬菌斑进行噬菌体的计数,以每 毫升中含有的噬菌斑形成单位(plaque forming unit/ml或pfu/ml)表示其效价。