溫和噬菌體

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溫和噬菌體或稱溶源性噬菌體,指噬菌體感染細胞後,將其核酸整合(附著)到宿主的核DNA上,並且可以隨宿主DNA的複製而進行同步複製,在一般情況下,不引起宿主細胞裂解。

噬菌體侵染宿主後,並不增殖,裂解,而與宿主DNA結合,隨宿主DNA複製而複製,此時細胞中找不到形態上可見的噬菌體,這種噬菌體稱為溫和性噬菌體。含有溫和性噬菌體的細菌稱為溶源性細菌。

溫和性噬菌體存在狀態

1)游離具感染性的virion;

2)前噬菌體(prophage):附著或整合在宿主染色體上,一道複製;

3)營養期噬菌體:指導合成。

溫和噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合,並隨細菌分裂傳至子代細菌的基因組中,不引起細菌裂解。整合在細菌基因組中的噬菌體基因組稱為前噬菌體(prophage),帶有前噬菌體基因組的細菌稱為溶原性細菌(lysogenic bacterium)。前噬菌體偶爾可自發地或在某些理化和生物因素的誘導下脫離宿主菌基因組而進入溶菌周期,產生成熟噬菌體,導致細菌裂解。溫和噬菌體的這種產生成熟噬菌體顆粒和溶解宿主菌的潛在能力,稱為溶原性(lysogeny)。由此可知,溫和噬菌體可有三種存在狀態:①游離的具有感染性的噬菌體顆粒;②宿主菌胞質內類似質體形式的噬菌體核酸;③前噬菌體。另外,溫和噬菌體可有溶原性周期和溶菌性周期,而毒性噬菌體只有一個溶菌性周期。  

治癒現象

溶原狀態通常十分穩定,能經歷許多代。但在某些條件如紫外線、X線、致癌劑、突變劑等作用下,可中斷溶原狀態而進入溶菌性周期,這稱為前噬菌體的誘導與切離(excision),發生率為10-2~10-5。極少數溶源性細菌中的前噬菌體離開細菌基因組後,不進入溶菌性周期,這個現象被形象地稱之為「治癒」。

溶原性細菌具有抵抗同種或有親緣關係噬菌體重複感染的能力,即使得宿主菌處在一種噬菌體免疫狀態。  

溶原性轉換

某些前噬菌體可導致細菌基因型和性狀發生改變,這稱為溶原性轉換(lysogenic conversion)。例如白喉棒狀桿菌產生白喉毒素,是因其前噬菌體帶有毒素蛋白結構基因;A群溶血性鏈球菌受有關溫和噬菌體感染發生溶原性轉換,能產生致熱外毒素;肉毒梭菌的毒素、金黃色葡萄球菌溶素的產生,以及沙門菌、志賀菌等的抗原結構和血清型別都與溶原性轉換有關。

溫和噬菌體在吸附和侵入宿主細胞後,將噬菌體基因組整合在宿主染色體上(或以質體形式存在細胞內),隨宿主DNA複製而同步複製,隨宿主細胞分裂而傳遞兩個子細胞中,宿主細胞則可正常繁殖,以上過程稱為「溶源周期」。但在一定條件下,噬菌體基因組可進行複製,產生並釋放子代噬菌體,即「裂解周期」。因此溫和噬菌體既能進行溶源循環,還能進行裂解循環

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