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噬菌体的英文 bacteriophage 意思就是“吃细菌者”

一提到噬菌体，人们总认为存在于恒河，实际上这东西在生物圈无处不在

噬菌体是目前已知的地球上数量最多的生物体，也自然界中数量最为庞大的病毒种类，总数达10^31个，其中有尾噬菌体约占总噬菌体数的96%

每粒沙子上就有1万亿个噬菌体，超过其他所有生物体（包括细菌）数量的总和

一毫升海水中就有多达9亿个噬菌体

这东西之所以吸引人，除了神棍意淫外，是因为其外形看起来像超微级别的宇航着陆舱，“正舱”即头部），内部储藏着噬菌体病毒的遗传物质；“着陆架”即其尾部，用于固着在细菌表面

噬菌体具有病毒的基本特征：

1.个体微小，可通过细菌滤器

2.无细胞结构，主要由蛋白质构成衣壳和包含于其中的核酸组成

3.只能在活的微生物细胞内复制增殖，是一种专性胞内寄生的微生物

形态

噬菌体个体微小，在光学显微镜下看不到，需要借助电子显微镜观察

在电镜下，噬菌体有三种基本形态：蝌蚪形、微球形和细杆形

大多数噬菌体呈蝌蚪形，由头部和尾部组成

头部呈六边形立体对称，由蛋白质外壳包绕核酸组成

尾部是一管状结构，由一中空的尾髓和外面包裹的尾鞘组成，尾髓具有收缩功能，可将头部核酸注入宿主菌内；尾部末端有尾板、尾刺和尾丝，与吸附宿主有关

头部和尾部接连处有尾领、尾须结构，尾领与头部装配有关

噬菌体主要由核酸和蛋白质衣壳组成，少数具有囊膜

核酸是噬菌体的遗传物质，一种噬菌体内只含有一种核酸，DNA或者RNA。噬菌体的基因组大小约为2～200kb

分类

根据噬菌体与宿主菌作用模式的不同，通常将其分为两种：裂解性噬菌体和溶原性噬菌体

裂解性噬菌体（lytic phage）又称毒性噬菌体

其在感染细菌后，迅速在宿主菌细胞内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌，建立溶菌性周期

溶原性噬菌体（lysogenic phage）又叫前噬菌体（prophage）

其感染细菌后有两种可能：

1.和裂解性噬菌体一样裂解细菌

2.将其DNA整合于宿主细菌的基因组中（如λ噬菌体）或以质粒形式存在（如P1噬菌体），随着宿主DNA的复制而复制，在相当长的一段时间内与宿主菌稳定共存，建立溶原性周期

所以溶原性噬菌体有溶原性周期和溶菌性周期，而裂解性噬菌体只有溶菌性周期

弑君机制

噬菌体裂解细菌是一个高度调节的程序化过程，其经典模式是穿孔蛋白-裂解酶途径

穿孔素是触发细菌裂解的“分子定时器”，在特定时间点，穿孔素在细胞质膜上形成跨膜通道，使裂解酶能够到达作用靶点

裂解酶则是一种细胞壁肽聚糖水解酶

具体过程

1.细菌在感染噬菌体晚期，合成穿孔素和裂解酶

2.穿孔素到达细胞膜并形成一种同源低聚物，仅在特定时间点上于细胞膜上形成“跨膜孔”，改变宿主菌的细胞膜通透性，使得裂解酶通过细胞膜并作用于细胞壁肽聚糖之间的化学键，从而破坏胞质壁，导致宿主细胞裂解，并释放子代噬菌体，结束感染周期

最终，细菌被体内大量的噬菌体撑破，新的噬菌体逃逸，再继续感染周围的细菌