發(fā)布日期:2020-07-23 發(fā)布人:潤(rùn)達(dá)生物
噬菌體是侵襲細(xì)菌的病毒,也是賦予宿主菌生物學(xué)性狀的遺傳物質(zhì)。噬菌體必須在活菌內(nèi)寄生,有嚴(yán)格的宿主特異性,其取決于噬菌體吸附器官和受體菌表面受體的分子結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)性。噬菌體是病毒中最為普遍和分布最廣的群體。
噬菌體是一類病毒,原指細(xì)菌病毒,近年來(lái)發(fā)現(xiàn)真菌、藻類都有噬菌體。噬菌體體積微小,只有在電子顯微鏡下才能看見(jiàn),是一種非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生命,但只有進(jìn)入宿主細(xì)胞才具有生命特征,并具有寄主專一性,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,包括蛋白質(zhì)外殼和包裹在中間的遺傳物質(zhì)——一個(gè)單一的核酸分子(DNA或RNA)。
在遺傳上研究得較清楚的是大腸桿菌的T系噬菌體,其外形一般呈蝌蚪狀,只相當(dāng)于它的寄主大腸桿菌體積的1/1000,每個(gè)噬菌體大約是由等量的蛋白質(zhì)和DNA組成。它的雙股DNA分子包在蛋白質(zhì)外殼里,形成“頭部”,“尾部”則由幾個(gè)不同的部分組成:有領(lǐng)、髓、鞘、基盤(pán)、尾釘和尾絲,它們都是由蛋白質(zhì)組成。
就噬菌體與宿主的關(guān)系而言,可分為烈性噬菌體和溫和噬菌體兩大類。
烈性噬菌體感染宿主細(xì)胞時(shí),例如大腸桿茵的T4噬菌體以其尾部吸附在細(xì)菌表面上,然后將其遺傳物質(zhì)DNA注入寄主細(xì)胞內(nèi),借用寄主的代謝機(jī)器復(fù)制噬菌體的DNA和合成噬菌體的蛋白質(zhì),然后將這些DNA和蛋白質(zhì)組裝成許多新的噬菌體,這時(shí)噬菌體通過(guò)宿主細(xì)胞的裂解而釋放出來(lái),以后這些新的子代噬菌體又去感染附近的細(xì)菌,并將它們裂解,如此反復(fù),結(jié)果便在長(zhǎng)滿細(xì)菌的平板培養(yǎng)基上,形成一個(gè)不長(zhǎng)細(xì)菌的透明斑,即噬菌斑。而溫和噬菌體在侵入宿主細(xì)胞后,其DNA可以和宿主細(xì)胞的染色體整合在一起,并與宿主細(xì)胞同步復(fù)制,宿主細(xì)胞并不裂解。
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
1、培養(yǎng)用p32和s35標(biāo)記的大腸桿菌,再用此大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。p32用于標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì),s35用于標(biāo)記噬菌體DNA。
2、用培養(yǎng)后的p32和s35噬菌體侵染未被標(biāo)記的的大腸桿菌。
3、培養(yǎng)物離心,分離。
4 、分別對(duì)上清液和沉淀物的放射性進(jìn)行檢測(cè)。上清液中有S35,而沉淀中幾乎沒(méi)有;沉淀中有P32而上清液中幾乎沒(méi)有。
Alfed Hershey和Martha Chase將宿主大腸桿菌細(xì)胞分別放在含放射性同位素35S或32P的培養(yǎng)基中,用35S標(biāo)記蛋白質(zhì),32P標(biāo)記蛋DNA。宿主細(xì)胞在生長(zhǎng)過(guò)程中就被35S或32P標(biāo)記上了。然后用T2噬菌體分別感染被35S或32P標(biāo)記的細(xì)菌,并在這些細(xì)菌中復(fù)制增殖。
宿主菌裂解釋放出很多子代噬菌體,這些子代噬菌體也被標(biāo)記上35S或32P。然后用分別被35S,或32P標(biāo)記的噬菌體去感染沒(méi)有被放射性同位素標(biāo)記的宿主菌,然后測(cè)定宿主菌細(xì)胞帶有的同位素。被35S標(biāo)記的噬菌體所感染的宿主菌細(xì)胞內(nèi)很少有35S,而大多數(shù)35S出現(xiàn)在宿主菌細(xì)胞的外面。
也就是說(shuō),35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼在感染宿主菌細(xì)胞后,并未進(jìn)入宿主菌細(xì)胞內(nèi)部而是留在細(xì)胞外面。被32P標(biāo)記的噬菌體感染宿主菌細(xì)胞后,測(cè)定宿主菌的同位素,發(fā)現(xiàn)32P主要集中在宿主菌細(xì)胞內(nèi)。所以噬菌體感染宿主菌細(xì)胞時(shí)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的主要是DNA。