在微生物實(shí)驗(yàn)室中，除了雜菌污染，還有一個令人頭疼的問題--噬菌體污染。噬菌體是什么呢？今天初步認(rèn)識噬菌體。
噬菌體
噬菌體，（phage，bacteriophage），是一種原核生物的病毒，包括噬細(xì)菌體（bacteriophage）、噬放線菌體（actinophage）和噬藍(lán)細(xì)菌體（cyanophage）。噬菌體在自然界中廣泛存在，原核生物存在的地方也基本上存在噬菌體。
噬菌體繁殖
噬菌體不同于其它細(xì)胞類型的微生物，它屬于病毒，沒有個體的生長過程，只有主要成分的合成和裝配的過程，因此同種的噬菌體之間沒有年齡和大小的差別。
噬菌體的繁殖一般經(jīng)過5個階段：吸附、侵入、增殖、裝配和裂解：
吸附（adsorption，attachment）：這是噬菌體繁殖的第一個階段。此階段是噬菌體與特異宿主在水環(huán)境中發(fā)生碰撞后，噬菌體的尾絲尖端與特異宿主細(xì)胞表面的特異受體發(fā)生接觸后，噬菌體將吸附在受體上，然后將刺突、基板固著于細(xì)胞表面。
侵入（penetration，injection）：這是噬菌體繁殖的第二個階段。此階段噬菌體吸附在特異宿主細(xì)胞表面后，噬菌體的尾絲發(fā)生收縮，其基板獲得構(gòu)象刺激，引起尾鞘中的144個蛋白質(zhì)亞基發(fā)生移位過程，同時緊縮為原長的一半，由此將尾管推出并插入細(xì)胞壁和膜中。
增殖（replication）：這是噬菌體繁殖的第三個階段，包括核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)的生物合成。噬菌體以其核酸信息向宿主細(xì)胞發(fā)出指令，借助宿主細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)，完成核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成的過程，獲得“裝配”階段所需的“部件”。
裝配（成熟，assembly）：這是噬菌體繁殖的第四個階段，實(shí)際上是把已經(jīng)合成的各種”部件“進(jìn)行裝配的過程，包括：DNA分子的縮合，通過衣殼包裹DNA而形成完整的頭部，尾絲和尾部的其它”部件“則獨(dú)立裝配完成，然后頭部和尾部相結(jié)合后，再裝上尾絲。
裂解（釋放）:這是噬菌體繁殖的第五個階段。當(dāng)宿主細(xì)胞內(nèi)大量子代噬菌體成熟后，由于水解細(xì)胞膜的脂肪酶和水解細(xì)胞壁的溶菌酶等作用，促進(jìn)了細(xì)胞的裂解，從而完成了子代噬菌體的釋放。
能夠在短時間內(nèi)完成吸附、侵入、增殖、成熟和裂解5個階段的噬菌體是烈性噬菌體。為定量描述烈性噬菌體的生長規(guī)律，可以用一步生長曲線來表示。
一步生長曲線又稱為一級生長曲線（one-step growth curve），可以分為3個階段：潛伏期（latent phase)、裂解期（rise phase）和平穩(wěn)期（plateau）：
潛伏期：此階段是當(dāng)噬菌體的核酸侵入宿主細(xì)胞后至第一個成熟子代噬菌體釋放前的一段時間。此階段又可以分為2個時期：第一個時期是隱晦期（eclipse phase），此時期宿主細(xì)胞內(nèi)主要進(jìn)行核酸的復(fù)制和蛋白質(zhì)合成，如果人為裂解細(xì)胞，獲得的裂解液沒有侵染性；第二個時期是胞內(nèi)累積期（intracellul araccumulate phase），這個時期的宿主細(xì)胞內(nèi)已經(jīng)在進(jìn)行子代噬菌體的裝配，如果人為裂解細(xì)胞，獲得的裂解液是具有侵染性的。
裂解期：此階段是緊接在潛伏期后，子代噬菌體已經(jīng)成熟和急劇增多，能夠?qū)⑺拗骷?xì)胞迅速裂解的一段時間。此階段在理論上是一瞬間出現(xiàn)的，但因?yàn)樵谒拗骷?xì)胞群體中每個宿主細(xì)胞的裂解過程存在不同，所以裂解期會比較長。
平穩(wěn)期：此階段是宿主細(xì)胞已經(jīng)被完成裂解的時期，其主要特點(diǎn)是溶液中噬菌體的效價達(dá)到最高值。
一步生長曲線的基本實(shí)驗(yàn)步驟如下：
噬菌體的稀釋液去感染高濃度的宿主細(xì)胞，以保證每個細(xì)胞所吸附的噬菌體至多只有1個；
經(jīng)過數(shù)分鐘的吸附后，在混合液中加入適量的相應(yīng)抗血清，以中和未吸附的噬菌體；
用保溫的培養(yǎng)液稀釋上述混合液，并終止抗血清的作用，然后放置適宜條件下培養(yǎng)；
在培養(yǎng)期間設(shè)置取樣時間，在取樣時間取樣并測定其效價，根據(jù)結(jié)果繪制成一步生長曲線。
相關(guān)新聞推薦
1、小檗堿對代表性腸道菌群生長曲線的影響及抑制作用——結(jié)果、討論
3、家蠅抗菌肽AMP-17抑制銅綠假單胞菌生長，為解決銅綠假單胞菌耐藥問題提供新思路