首页 百科知识噬菌体:无情而有效的细菌克星

噬菌体:无情而有效的细菌克星

【摘要】:噬菌体冷酷的细菌杀手在自然界,很多动物都有自己的天敌,就如同老鼠和猫的关系一样。至此,噬菌体这位细菌的杀手宿敌进入了人们的视野。噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称,因部分能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。溶原性噬菌体则是侵入宿主细胞后,其核酸附着在宿主染色体上,将其自身的基因组整合进宿主细胞的基因组,此时,这种宿主细菌称为溶原性细菌。

噬菌体 冷酷的细菌杀手

在自然界,很多动物都有自己的天敌,就如同老鼠和猫的关系一样。你有没有想过令人讨厌的细菌也会有自己的天敌呢?当然,作为自然界的一份子,它也会遇到令自己棘手的对象,这就是噬菌体。一个噬菌体就可以将上千上万个细菌杀死,如此威猛的杀手实在让人忍不住要去探究一下。

1958年,我国第一位细菌学博士余贺教授,就利用噬菌体成功地治疗了绿脓杆菌对烧伤病人的感染,成为微生物学界的一段佳话。至此,噬菌体这位细菌的杀手宿敌进入了人们的视野。

噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称,因部分能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。

噬菌体具有病毒的一些特性:个体微小。噬菌体基因组含有许多个基因,但所有已知的噬菌体都是利用细菌的核糖体蛋白质合成时所需的各种因子、各种氨基酸和能量产生系统来实现其自身的生长和增殖。

噬菌体

噬菌体有裂解性噬菌体和溶原性噬菌体两种类型。裂解性噬菌体颗粒感染一个细菌细胞后可迅速生成几百个子代噬菌体颗粒,每个子代颗粒又可感染细菌细胞,再生成几百个子代噬菌体颗粒。如此重复只需四次,一个噬菌体颗粒便可使几十亿个细菌感染而死亡。当把细菌涂布在培养基上,长成一层菌苔时,一个噬菌体感染其中一个细菌时,便会同上面所说的那样,把该细菌周围的成千上万个细菌感染致死,在培养基的菌苔上出现一个由于细菌被噬菌体裂解后造成的空斑,这便称为噬菌斑。

溶原性噬菌体则是侵入宿主细胞后,其核酸附着在宿主染色体上,将其自身的基因组整合进宿主细胞的基因组,此时,这种宿主细菌称为溶原性细菌。溶原性细菌内存在的整套噬菌体DNA基因组溶原性细菌不会产生许多子噬菌体颗粒,也不会裂解,但当条件改变使溶原周期终止时,宿主细胞就会因原噬菌体的增殖而裂解死亡,释放出许多子代噬菌体颗粒。

噬菌体分布极广,凡是有细菌的场所,就可能有相应噬菌体的存在。在人和动物的排泄物或污染的井水、河水中,常含有肠道菌的噬菌体。在土壤中,可找到土壤细菌的噬菌体。噬菌体颗粒在结构上有很大差别,一般可分成三种类型,即无尾部结构的二十面体,有尾部结构的二十面体和线状体,迄今已知的噬菌体大多数是有尾部结构的二十面体。

噬菌体真菌(www.chuimin.cn)

噬菌体感染细菌

噬菌体放线菌

噬菌体显微图

由于噬菌体结构简单,基因数少,是分子生物学与基因工程的良好实验标本可利用噬菌体进行细菌的流行病学鉴定与分型,以追查传染源。

噬菌体有时有益,有时有害,益是因为它会“吃”掉某些在人体内的病菌,可能起到治病的效果。害是因为它可能会“吃”掉一些益菌或其他本身属于害菌但被人利用做一些有益的事的细菌(如:大肠杆菌葡萄球菌、酵母菌等)造成很大的经济损失。

总之,凡有细菌存在的地方就可能有相应噬菌体的存在。它虎视眈眈的监视细菌大军的行踪与活动,并不失时机地捣毁细菌的总部基地,它就是细菌的克星和杀手。

海藻以细菌为食

除了噬菌体爱吞噬细菌,一种最小的海藻也以细菌为食。

一个英国科学家小组最近在《自然》杂志上发表文章称,他们发现的微型浮游植物这种最小的海藻不单通过光合作用,还可以通过吞噬细菌获取营养。人们一直认为,这种海藻通过光合作用获取养分,然而,研究人员最近发现,这种小型海藻对海洋细菌有“出人意料的喜好”。