噬菌体
细菌噬菌体是生物圈中最常见、最多样化的实体之一。像感染真核生物(植物、动物和真菌)的病毒一样,有许多不同的噬菌体结构和功能。
噬菌体通常是由一个外层的蛋白质外壳组成,里面有遗传物质。遗传物质可以是单链(ssRNA或ssDNA),也可以是双链(dsRNA或dsDNA)。它的长度可能在5到500千碱基对之间,呈圆形或线性排列。细菌病毒的大小通常在20至200纳米之间。
噬菌体的基因组可能只编码4个基因,也可能编码多达数百个基因。噬菌体将其基因组注入细菌,并在细菌内复制。
噬菌体无处不在,如土壤或动物的肠道等有细菌的地方。噬菌体在海水中非常常见:在海面的微生物垫中发现的病毒数高达9×108个/毫升,高达70%的海洋细菌可能被噬菌体感染。
在前苏联和中欧以及法国,它们作为抗生素的替代品已经使用了90多年。然而,直到1939年Helmut Ruska在电子显微镜下观察到第一个噬菌体,才确定了它的真正性质。
它们是针对许多细菌的抗生素耐药菌株的一种可能的疗法。另一方面,一些噬菌体使肺炎和囊性纤维化中的生物膜复杂化。它们使细菌免受药物侵害,从而延长了感染时间。
一个典型的肌病毒菌体的结构。
附在细菌上的噬菌体
问题和答案
问:什么是噬菌体?答:噬菌体,通常简称为噬菌体,是一种感染细菌的病毒。
问:噬菌体的顶部是什么样子的?
答:噬菌体的顶部有一个类似于骰子的形状,有20个面和30条边。里面含有遗传信息,也就是它的DNA。这个骰子状的形状通常位于一个有腿状纤维的尾巴上。
问:噬菌体的大小范围是什么?
答:噬菌体的大小通常在20至200纳米之间。
问:噬菌体的基因组可以编码多少个基因?
答:噬菌体的基因组可以编码少至四个基因,多至数百个基因。
问:噬菌体如何在细菌内复制?
答:当它们附着在细菌上时,它们将自己的基因组注入其中,利用细菌的一部分在其内部进行复制。当细菌内有许多噬菌体时,它们会在细菌内注入酶,削弱其外细胞壁,这样它们就能冲破细胞壁感染新的细菌。
问:我们在哪里可以找到噬菌体?
答:有细菌的地方都有噬菌体,如土壤或动物的肠道,在海水中非常常见,在水面上发现每毫升有多达9x108个病毒,多达70%的海洋细菌可能被它们感染。
问:何时首次发现这些病毒是由什么组成的?
答:直到1939年,赫尔穆特-罗斯卡在电子显微镜下观察到一种病毒,才确定了它的真实性质。