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噬菌体对宿主菌的作用

2020.9.07

当噬菌体吸附到宿主菌特异的受点时,噬菌体尾部丝散开,固着于特异的受点,随之刺突和基板固定在受体上。有的噬菌体为丝状噬菌体,只吸附在性纤毛上。二价和一价离子可以促进噬菌体的吸附,如T1在0.001mol Ca2+、Mg2+、Ba2+或0.01mol Na+、K+、Li+时吸附最适。三价阳离子可以引起失活。

T偶数噬菌体尾丝散开并固着于细胞,随后在受点上尾孔端扎入,尾部溶菌酶消解宿主菌细胞壁的坚固内层,溶成孔洞,尾鞘象肌动球蛋白的作用一样,收缩、露出尾鞘,伸入宿主菌细胞壁,如同注射器注射动作,将头部的DNA注入宿主胞内。ATP和dATP参与这个侵入过程,约有70%高能ATP水解成ADP或dADP,这种能源似与宿主无关。侵入细胞物质仅是核酸,蛋白质外壳留在胞壁外,不参与增殖过程,在核酸注入时,也有极微量的内部蛋白质参与,从吸附到侵入时间短,如T4只需15s。但温度降至15℃时,则延长至7min,33℃时需3min完成。


噬菌体的DNA注入细菌细胞后起作支配作用,大量复制子代噬菌体的DNA和蛋白质。合成子代噬菌体的材料来自入侵的个体以及细胞降解物和培养基介质。噬菌体的合成借助于细胞代谢机构,由于本身的核酸物质操纵。

当核酸进入宿主细胞后,不能在细胞中找到噬菌体。在增殖的不同时期内,利用人工方法打开宿主菌细胞,发现在增殖前期,已经有噬菌体蛋白质存在,血清学方法证明是尾部蛋白质,被侵染的宿主菌细胞,开始DNA的合成暂时停止,约过5~6min后,DNA的合成速度增加,合成量超过子代所需的量。在细胞内合成噬菌体的DNA和蛋白质,装配成完整的噬菌体,最后细胞壁裂解,释放出子代噬菌体。溶菌酶在子代噬菌体释放过程中起一定的促进作用。

噬菌体侵入宿主细胞进行系列合成反应时,宿主菌细胞本身进行了一系列工作,以修复噬菌体侵入所引起的创伤,并加固胞壁的结构,阻止细胞质的继续渗出。噬菌体巧妙地利用宿主菌细胞的“机器”而有效地合成自身。


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