(完整word版)噬菌体种类与形态
- 格式:doc
- 大小:67.01 KB
- 文档页数:3
噬菌体的分类、生物学性状及应用噬菌体是一类寄生于细菌的病毒,也被称为细菌噬菌体或细菌病毒。
它们是病毒领域中最为广泛研究的对象之一,不仅在科学研究中有重要地位,也具有广泛的应用价值。
噬菌体的分类、生物学性状以及应用有着丰富的内容。
噬菌体的分类:噬菌体根据其基因组的结构和复制策略可以分为两大类:尾端噬菌体和整合噬菌体。
1. 尾端噬菌体(T4类噬菌体):它们具有复杂的结构,并且有着特别高的复制速率。
这类噬菌体通常具有头部、尾部和尾纤维等结构,头部包裹着基因组,尾部主要参与寄主感染。
尾端噬菌体主要感染细菌,并在寄主内进行复制。
2. 整合噬菌体:整合噬菌体通过整合到细菌的基因组中而进行复制。
整合噬菌体在培养基中以类似于细菌的形态存在,并通过细胞分裂传递给下一代细菌。
这类噬菌体在寄主不利于感染时会转入潜伏状态,以免被细胞免疫系统发现。
噬菌体的生物学性状:1. 构造:噬菌体主要由头、尾和尾纤维等多个部分构成。
头部包含基因组,尾部用于寄主感染,尾纤维通过识别特异的寄主受体进行附着和感染。
2. 复制策略:噬菌体通过感染寄主细菌,将自己的基因组注入寄主细菌细胞内,并借助寄主细胞机制进行复制。
复制过程包括基因组复制、蛋白质合成和组装等步骤。
3. 感染特异性:噬菌体具有高度的感染特异性,只能感染特定种类的细菌。
这一特性使得噬菌体可以作为治疗感染性细菌病的有希望的替代品。
4. 寄主凋亡:噬菌体感染宿主细菌后,会通过寄主凋亡来释放复制产物。
这是一种机械性凋亡,将寄主细胞破裂,从而释放大量新生噬菌体。
噬菌体的应用:1. 抗菌剂:噬菌体可以作为抗菌剂用于治疗多种细菌感染,尤其是耐药菌感染。
相较于传统的抗生素,噬菌体具有极强的目标性,不会对人体的自身菌群产生伤害。
2. 食品安全:噬菌体可以用于食品安全领域,对抗致病菌的感染。
它们可以被添加到食品中,通过感染并降低细菌数量,从而保证食品的安全。
3. 生物工程:噬菌体被广泛应用于生物工程领域。
噬菌体简介?1915 Twort ;陶尔特-第赫兰尔现象:具有通过细菌过滤器,依赖于细菌进行生长和复制,又能杀死细菌的特性。
寄生在细菌上的病毒称为噬菌体或者叫细菌病毒,其所含核酸多数为DNA ,少数为RNA 。
1917 d Herella陶尔特-第赫兰尔现象:痢疾患者的分泌物 无细菌滤液分离自痢疾患者的痢疾杆菌混合培养 噬菌斑(Plaque )噬菌体展示技术(Phage display):将外源蛋白或多肽与噬菌体的衣壳蛋白融合,使外源蛋白被展示在噬菌体表面的技术。
1985年 Smith首次将外源多肽通过与丝状噬菌体的衣壳蛋白融合,建立了噬菌体展示技术。
应用:在蛋白质相互作用、药物筛选、疫苗研制、疾病诊断与治疗等领域得到了广泛的应用。
噬菌体展示技术(Phage display):原理:通过分子生物学技术,将外源蛋白的编码基因插入到一个噬菌体衣壳蛋白的编码基因中。
外源蛋白与衣壳蛋白以融合蛋白的形式展示在噬菌体表面。
由于展示的外源蛋白仍具有良好的生物学活性,因此可以利用外源蛋白与目标分子的特异性结合进行“生物淘选”。
同时,重组噬菌体可以再次侵染寄主进行增殖,使得目标蛋白被大量“扩增”。
噬菌体治疗(Phage therapy):利用噬菌体裂解细菌来治疗细菌性感染。
三、噬菌体的形态:蝌蚪状、球状、和丝状形 态 Fd ,M 13,f 1,Vb 线状,无头尾之分,单链DNA6 R 17,f 2,MS 2,Qβ 球形,无尾,具二十面体的头部,顶点壳粒小, 单链RNA 5 φX174,S 13球形,无尾,具二十面体的头部,顶点壳粒大 ,单链DNA 4 T 3,T 7,P 22 蝌蚪形,具二十面体的头部及不伸缩短尾, 双链DNA 3λ T 1,T 5 蝌蚪形,具二十面体的头部及不伸缩的长尾 ,双链DNA 2T 2,T 4,T 6 蝌蚪形,具二十面体的头部及伸缩性长尾, 双链DNA 1噬菌体举例 特征描述 类 型噬菌体的形态类型四、噬菌体的结构:。
第七节噬菌体phage非细胞生物真病毒euvirus:至少含有核酸和蛋白质两种组分亚病毒subvirus类病毒viroid:只含具单独侵染性的RNA组分拟病毒virusoid:只含不具单独侵染性的RNA组分朊病毒prion:只含蛋白质一种组分真病毒的定义一类超显微的非细胞生物,每种病毒只含有一种核酸;它们只能在活细胞内营专性寄生,靠寄主代谢系统的协助来复制核酸、合成蛋白质等组分,然后进行装配而得以增殖;在离体条件下,它们能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。
病毒的分类依据宿主范围——植物病毒、动物病毒、微生物病毒噬菌体是感染细菌和放线菌的病毒。
病毒的化学组成与构造化学组成——核酸( DNA 或 RNA)、蛋白质构造基本构造——核衣壳:核酸、衣壳非基本构造——包膜、刺突第六节噬菌体 Bacteriophage, phage噬菌体是一类感染细菌或放线菌的病毒。
一、噬菌体的特点1、无细胞结构,仅含一种核酸;2、不能进行独立的代谢作用;3、严格的活细胞寄生;4、个体极小,能通过细菌滤器二、噬菌体的形态与构造1、形态噬菌体的基本形态有蝌蚪形、微球形和丝状三种。
噬菌体的类型2、构造E. coli T4构造:头部(正二十面体);颈环;尾鞘、尾髓;基片、刺突、尾丝3、大小T4:头部 65 ×95nm,尾部20 ×95nm f2:f20~25nm4、化学组成:蛋白质;核酸:dsDNA, dsRNA, ssDNA, ssRNA三、噬菌体的生长和繁殖1、吸附 adsorption噬菌体的吸附器官与受体细胞的特殊位点的接触与结合吸附的专一性:寄主专一性;位点专一性:T3、T4、T7----脂多糖;T2、T6----脂蛋白;雄性专一噬菌体----性纤毛。
过程:尾丝散开,刺突固着于特异性位点T4吸附对于T类噬菌体的吸附器官是尾丝和刺突,尾丝首先触及寄主细胞表面,然后刺突固定。
2、侵入penetration ——噬菌体核酸物质进入受体细胞•T4:尾部的酶水解细菌细胞壁肽聚糖层产生一小孔,尾鞘收缩,尾髓伸入细胞中,头部的核酸被压进细菌细胞,蛋白质外壳留在细胞外。
种类
因为噬菌体主要由蛋白质外壳和核酸组成,所以,可以根据蛋白质外壳或核酸的结构特点对噬菌体进行分类。
根据蛋白质结构分类:
无尾部结构的二十面体:这种噬菌体为一个二十面体,外表由规律排列的蛋白亚单位——衣壳组成,核酸则被包裹在内部。
有尾部结构的二十面体:这种噬菌体除了一个二十面体的头部外,还有由一个中空的针状结构及外鞘组成的尾部,以及尾丝和尾针组成的基部。
线状体:这种噬菌体呈线状,没有明显的头部结构,而是由壳粒组成的盘旋状结构。
无尾部结构的二十面体有尾部结构的二十面体线状体
迄今已知的噬菌体大多数是有尾部结构的二十面体,这是因为正多面体是多面体里最简单的结构,搭建起来最容易,所以病毒喜欢采用正多面体的结构。
而正多面体一共又只有五种,分别是正4, 6, 8, 12, 20面体,其中正20面体是最接近球形的,也就是在体积相同的情况下,需要更少的材料,更为节省。
根据核酸特点分类:
ss RNA:噬菌体中所含的核酸是单链RNA。
ds RNA:噬菌体中所含的核酸是双链RNA。
ss DNA:噬菌体中所含的核酸是单链DNA。
ds DNA:噬菌体中所含的核酸是双链DNA
形态
在电子显微镜下观察噬菌体有三种基本形态:蝌蚪形、微球形和丝状,从结构来看又可分为
六种不同的类型,见图 3.5 。
图 3.5 噬菌体的基本形态和大小
图中所列的 T- 系噬菌体是目前研究得最广泛而又较深入的细菌噬菌体,并对它们进行了从
T 1 -T 7 的编号,这类噬菌体呈蝌蚪形。
大肠杆菌 T 4 噬菌体为典型的蝌蚪形噬菌体,由头部和尾部组成。
头部为由蛋白质壳体组成的廿面体,内含 DNA 。
尾部则由不同于头部的蛋白质组成,其外包围有可收缩的尾鞘,
中间为一空髓,即尾髓。
有的噬菌体的尾部还有颈环、尾丝、基板和尾刺 ( 图 3.6) 。
图 3.6 大肠杆菌 ( E.coli ) 噬菌体结构 ( 引自 Prescott et al., 2002) 和电镜照片
图 3.7 噬菌体 T 4 吸附在大肠杆菌细胞 ( Madigan et al., 1997) A. 未吸附 B.C. 尾部附着 D. 尾鞘收缩,注入 DNA。