噬菌体

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噬菌体病毒的一种,其特别之处是专以细菌为宿主,较为人知的噬菌体是以大肠杆菌为寄主的T4型噬菌体

跟别的病毒一样,噬菌体只是一团由蛋白质外壳包裹的遗传物质,大部分噬菌体还长有“尾巴”,用来将遗传物质注入宿主体内。超过95%已知的噬菌体以双螺旋结构的DNA遗传物质,长度由5个碱基对到500个千碱基对不等;余下的5%以RNA为遗传物质。正是通过对噬菌体的研究,科学家证实基因以DNA为载体。

整个噬菌体的长度由20纳米到200纳米不等。

噬菌体是病毒中最为普遍和分布最广的群体。通常在一些充满细菌群落的地方,如:泥土、动物的肠脏里,都可以找到噬菌体的踪影。目前世上蕴含最丰富噬菌体的地方就是海水。在海平面,平均每毫升的海水即含有109个病毒粒子(virions),并使海水中70%的细菌受到噬体的感染。1毫升的海水中可含有约2亿5千万个噬菌体。噬菌体是通过结合细菌表面的受体来感染特定的细菌。在进入细菌后的很短的时间内,有时仅仅为几分钟,细菌的聚合酶就开始将病毒mRNA翻译为蛋白质。这些病毒蛋白质有些在细菌细胞内组装成新的病毒体,有些为辅助蛋白可以帮助病毒体的组装,有些则参与细胞裂解(病毒可以产生一些酶来帮助裂解细胞膜)。噬菌体的整个感染过程非常迅速;以T4噬菌体为例,从注入病毒核酸到释放出超过300个新合成的病毒,所需的时间仅为20多分钟。

细菌防御噬菌体的主要方法是合成能够降解外来DNA的酶。这些酶被称为限制性内切酶,它们能够剪切噬菌体注入细菌细胞的病毒DNA。细菌还含有另一个防御系统,这一系统利用CRISPR序列来保留其过去曾经遇到过的病毒的基因组片断,从而使得它们能够通过RNA干扰的方式来阻断病毒的复制。这种遗传系统为细菌提供了一个类似于获得性免疫的机制来对抗病毒感染。

噬菌体的命名都常都是由希腊字母“Φ”开始,然后加上一组序号。

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