微生物学 章节四：病毒

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4.1 病毒的一般特性

4.1.1 病毒的概念

  • 是一类超显微的非细胞生物，每一种病毒都只含一种核酸；它们只能在活细胞内营专性寄生（感染态）；在离体条件下，它们以无生命的化学大分子状态（非感染态）存在
  • 病毒离子：完整的、具有感染性的病毒颗粒

4.1.2 病毒的结构

  1. 核衣壳（基本结构）
    • 核心：由DNA或RNA构成
    • 由许多衣壳粒蛋白构成
  2. 包膜（非基本结构）
  3. 刺突（非基本结构）

4.2 噬菌体phage

4.2.1 噬菌体的构造

  • 组成：主要由蛋白质和核酸组成
  • 基本形态：蝌蚪形、微球形、纤丝形
  • 蝌蚪状
    • 收缩性尾 dsDNA
    • 非收缩性尾 dsDNA
      • 长尾
      • 短尾
  • 球状（无头）
    • 大顶衣壳粒 ssDNA
    • 小顶衣壳粒 ssRNA
  • 丝状（无尾） ssDNA
  • 大肠杆菌T4噬菌体

4.2.2 烈性噬菌体的增殖：一步生长

  • 烈性噬菌体：指感染宿主细胞后，能够使宿主细胞裂解的噬菌体
  • 阶段：
    1. 吸附
    2. 侵入
    3. 复制
    4. 装配
    5. 释放
  • 效价titre：每mL试样中所含有的具备侵染性的噬菌体粒子数，又称噬菌斑形成单位plaque-forming unit, pfu
  • 测量效价的方法：双层平板法
  • 一步生长曲线
    • 实验设计依据：1个菌体倍1个噬菌体感染，细菌群体被噬菌体同步感染
    • 实验过程
      1. 10 mL敏感菌菌液 + 1 mL噬菌体液 -> 混匀，静置5 min，使之吸附
      2. 离心或用抗噬菌体血清处理，去除过量的噬菌体
      3. 高倍稀释
      4. 37 ℃培养，定时取样（每5 min）
      5. 样品加入氯仿裂解细胞
      6. 裂解液加入敏感菌液中
      7. 适当稀释混合液
      8. 涂布于琼脂培养基上培养24 - 48 h
      9. 计数噬菌斑
    • 一步生长时期
      1. 潜伏期（隐晦期 + 胞内积累期）
      2. 裂解期
      3. 稳定期

4.2.3 温和噬菌体（溶源性噬菌体）

  • 定义：噬菌体感染细胞后，将其核酸整合到宿主核DNA上，并且可以随宿主的DNA复制而进行同步复制，在一般情况下不引起宿主细胞裂解的噬菌体
  • 存在形式
    • 游离态：成熟后被释放，且具有侵染性的游离噬菌体粒子
    • 整合态：已整合到宿主基因组上的前噬菌体状态
    • 营养态：前噬菌体经外界理化因子诱导后，脱离宿主核基因组而处于积极复制、合成和装配的状态
  • 溶源性细菌的特点
    • 可稳定遗传
    • 可自发裂解
    • 可诱导裂解
    • 具有“免疫性”
    • 可复愈
    • 溶源转变

4.2.4 噬菌体的防治

  1. 控制活菌排放
  2. 选育抗性生产菌株
  3. 生产中轮换食用菌种
  4. 药物防治

4.3 亚病毒

  • 定义：凡在核酸和蛋白质两种成分中，只含其中之一的分子病原体
  • 举例
    • 类病毒
      • 分子量一般在105Da而真病毒为106 - 10^8Da。
    • 拟病毒
    • 朊病毒prion