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丝状噬菌体的生活史

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丝状噬菌体的生活史

野生型Pf类丝状噬菌体只能感染带有F性菌毛的雄性大肠杆菌。

当噬菌体感染大肠杆菌时,先通过其头部的pⅢ蛋白N端吸附于大肠杆菌F性菌毛的末端,脱去主要衣壳蛋白pⅧ,其感染性单链DNA则进入宿主细胞细菌,并在10~15min内,首先在宿主胞内酶的作用下,以此环状单链的DNA为正链,通过滚环复制拷贝出互补的负链DNA,形成环状双链DiNA分子即复制型DNA(RFDNA)。这种双链DNA分离纯化后可作为双链DNA载体。

当宿主细胞内RFDNA积累到100~200个拷贝后,则开始转录和复制,并产生所有的病毒蛋白。

先由pⅡ在RFDNA正链的特定复制起始位点(ori+ )上产生一个切口,以负链作为模板,通过滚环复制产生出大量单链正链DNA,再由pⅡ将其连接形成环状单链,同时与pV蛋白结合后抑制其再转化成RFDNA,而成为子代DNA。

噬菌体的组装并不在宿主细胞质内进行,包裹噬菌体的5种结构蛋白合成后都插在大肠杆菌的内膜上,其C末端位于细胞质中,而N末端在细胞周质腔中,周质腔中的氧化环境有利于蛋白质折叠。其中pⅢ和pⅧ蛋白其N端带有信号肽,但在组装病毒颗粒之前必须去除信号肽而成为成熟蛋白。

噬菌体在装配前,新合成的DNA先由pV蛋白包裹,被输送至宿主细胞的细胞膜附近。在这里pV蛋白被预先合成并锚定在细胞膜上的主要衣壳蛋白pⅧ所取代,包裹成完整的病毒粒子。

丝状噬菌体的生活史

子代噬菌体是以出芽的方式释放至胞外的,不会引起宿主细菌的死亡,也不引起细菌的裂解,只是大大降低了细菌的生长和增殖速度。这个过程可以不断产生大量成熟的噬菌体颗粒并释放到培养基中(每代大约100个),释放的噬菌体可以进行另一轮的侵染,由于被噬菌体感染的细菌生长减慢,在平板上可以形成模糊混浊的噬菌斑。

噬菌体DNA有单链型和双链型两种,单链型DNA便于DNA测序和突变的分析,双链型DNA有利于基因重组的操作。

噬菌体比较稳定,在低pH(如pH 2.0、0.2 mol/L的HCl)和较高温度(如70℃、30rain)条件下,仍能保持感染大肠杆菌的能力和很强的增殖能力。

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