醫學微生物學/噬菌體
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噬菌體是能感染細菌、放線菌、真菌、螺旋體的病毒。噬菌體分布廣泛，凡是有細菌存在的場所，就可能有相應噬菌體的存在。噬菌體有嚴格的宿主特異性，只寄居於易感宿主菌體內。
在電鏡下噬菌體有三種外形，蝌蚪形、微球形和線形。大多數噬菌體呈蜊蚪形，由頭部和尾部兩部分組成（圖4-1）。但也有無尾的噬菌體。較大的噬菌體頭部的形狀常為六稜柱體，頭部含有核酸，外圍繞一層蛋白質外殼。少數噬菌體還具有包膜。噬菌體的尾部為噬菌體與細菌接觸的器官。不同的噬菌體尾部結構差異很大。噬菌體的化學成份僅含蛋白質及一種核酸，大部分噬菌體的核酸是DNA。噬菌體對理化因素的抵抗力較強。
圖4-1 大腸桿菌T2噬菌體結構模式圖
1．噬菌體和宿主菌細胞的關係
噬菌體感染細菌時，先通過尾刺或尾絲等特異地吸附到敏感細菌表面相應受體上，當噬菌體的尾插入細菌體時，藉助於尾部含有的一種溶菌酶類物質，將胞壁溶一小孔使尾鞘插入，噬菌體的核酸很快從尾部注入細菌細胞，而致細菌發生感染。細菌感染後可出現菌體裂解或形成溶源性細菌兩種結果（圖4-2）。
圖4-2 噬菌體與細菌的相互作用（噬菌體-宿主生活周期）示意圖
噬菌體核酸進入細胞漿後，宿主細胞即停止合成細菌自身的DNA，轉而按噬菌體DNA所提供的遺傳信息合成新的蛋白質，包括一些合成噬菌體DNA所需的酶及噬菌體頭、尾部蛋白質亞單位等。當噬菌體DNA和蛋白質分別合成以後，在細菌胞漿內裝配成為完整的成熟噬菌全。當它們增殖到一定程度，菌細胞發生裂解，釋放出遊離的噬菌體。噬菌體進入細菌細胞後，能在敏感宿主菌內複製增殖並使之裂解的噬菌體稱為毒性噬菌體（Virulent phage）。
有些噬菌體不在敏感細菌內增殖，其基因整合於細菌基因組中，成為細菌DNA的一部分，當細菌分裂時，噬菌體的基因亦隨著分布至兩個子代細菌的基因中。這種噬菌體稱為溶源性噬菌體（Lysogenic phage）或溫和噬菌體(Temperat phage)。整合在細菌DNA上的噬菌體基因稱為前噬菌體(Prophage)，帶有前噬菌體的細菌稱為溶源性細菌(Lysogeneic bacteria)。
溶源性噬菌體能正常繁殖，但這種帶噬菌體的溶源狀態有時能自發終止，結果導致噬菌體增殖而引起細菌裂解。用紫外線照射或過氧化氫等處理溶源性細菌，可誘導前噬菌體從細菌的DNA分開，而開始其溶菌性周期。偶爾溶源性細菌也可失去前噬菌體。
2．噬菌體在醫學和生物學中的應用
（1）細菌的鑒定與分型噬菌體的作用具有高度特異性。一種噬菌體只能裂解一種或與該種相近的細菌，故可用於細菌的鑒定和分型。目前已利用噬菌體將金黃色葡萄球菌分為四個群數百個型，這種用噬菌體分型的方法，在流行病學調查上，對追查和分析這些細菌性感染的傳染源很有幫助。
（2）檢測標本中的細菌應用噬菌體效價增長試驗檢查標本中的相應細菌，若在檢材中檢出某種噬菌體時，常提示有相應細菌存在。
（3）分子生物學研究的重要工具噬菌體基因數量少，有些噬菌體為某種遺傳基因缺陷株，有些噬菌體經人工誘導的變異和遺傳容易控制和辯認，並且可用於基因的轉導和變換等研究。近年來，噬菌體已成為遺傳研究中的主要的基因載體工具。
參看
 生物因素對細菌的影響 | 抗生素  |
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