噬菌體

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噬菌體病毒的一種,其特別之處是專以細菌為宿主,較為人知的噬菌體是以大腸桿菌為寄主的T4型噬菌體

跟別的病毒一樣,噬菌體只是一團由蛋白質外殼包裹的遺傳物質,大部分噬菌體還長有「尾巴」,用來將遺傳物質注入宿主體內。超過95%已知的噬菌體以雙螺旋結構的DNA遺傳物質,長度由5個鹼基對到500個千鹼基對不等;餘下的5%以RNA為遺傳物質。正是通過對噬菌體的研究,科學家證實基因以DNA為載體。

整個噬菌體的長度由20奈米到200奈米不等。

噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體。通常在一些充滿細菌群落的地方,如:泥土、動物的腸臟里,都可以找到噬菌體的蹤影。目前世上蘊含最豐富噬菌體的地方就是海水。在海平面,平均每毫升的海水即含有109個病毒粒子(virions),並使海水中70%的細菌受到噬體的感染。1毫升的海水中可含有約2億5千萬個噬菌體。噬菌體是通過結合細菌表面的受體來感染特定的細菌。在進入細菌後的很短的時間內,有時僅僅為幾分鐘,細菌的聚合酶就開始將病毒mRNA翻譯為蛋白質。這些病毒蛋白質有些在細菌細胞內組裝成新的病毒體,有些為輔助蛋白可以幫助病毒體的組裝,有些則參與細胞裂解(病毒可以產生一些酶來幫助裂解細胞膜)。噬菌體的整個感染過程非常迅速;以T4噬菌體為例,從注入病毒核酸到釋放出超過300個新合成的病毒,所需的時間僅為20多分鐘。

細菌防禦噬菌體的主要方法是合成能夠降解外來DNA的酶。這些酶被稱為限制性內切酶,它們能夠剪切噬菌體注入細菌細胞的病毒DNA。細菌還含有另一個防禦系統,這一系統利用CRISPR序列來保留其過去曾經遇到過的病毒的基因組片斷,從而使得它們能夠通過RNA干擾的方式來阻斷病毒的複製。這種遺傳系統為細菌提供了一個類似於獲得性免疫的機制來對抗病毒感染。

噬菌體的命名都常都是由希臘字母「Φ」開始,然後加上一組序號。

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