噬菌体:感染,传播与疾病

噬菌体是 病毒 那个感染 并在此过程中繁衍。 对于每种细菌,还有一个特定的噬菌体。 噬菌体用于医学和 基因工程.

什么是噬菌体?

噬菌体代表一组 病毒 那个感染 和古细菌(原始细菌)。 这样,它们在破坏细菌的同时继续复制。 根据锁定和关键原则,每种细菌都有特定的噬菌体。 按照传统的定义,噬菌体 病毒,不是活生物体。 它们依靠宿主繁殖。 宿主以外没有生化过程发生。 噬菌体使用 为此目的。 噬菌体仅由被蛋白质外壳包裹的DNA或RNA组成。 但是,绝大多数噬菌体都具有DNA作为其遗传物质。 噬菌体最早由加拿大生物学家费利克斯·休伯特·德雷勒(FélixHubert d'Hérelle)于1917年描述。 各种噬菌体的结构不同。 噬菌体基本上由几种成分组成。 主要研究了所谓的T-噬菌体的结构,其中T-噬菌体还感染了大肠杆菌。 T噬菌体由多面体组成 ,通过 颈部 到细长的注射通道(注射装置)。 注射设备下方是带有尾纤和长钉的底板。 这 是包含核酸的衣壳。 衣壳,注射通道和底板均由蛋白质制成。 尾巴纤维和尖刺可将噬菌体锚定在细菌的细胞壁上。

发生,分布和特征

噬菌体普遍分布。 大约有10到30种噬菌体的能力存在于 海水。 对于每种细菌,也有相应的噬菌体。 噬菌体的繁殖可分为五个阶段。 首先,噬菌体被特定的细胞壁受体吸收。 尾丝的末端附着在细胞表面。 在下一步中,噬菌体将其DNA或RNA注入细菌中。 这将空的蛋白质包膜留在细菌表面。 第三阶段称为潜伏期,在此期间无法检测到噬菌体。 在持续数小时的潜伏期中,开始翻译成病毒mRNA,然后复制成病毒核酸。 在所谓的生产阶段,病毒 蛋白质 被生产。 然后,在随后的成熟阶段,将各个病毒组件组装在一起。 病毒生产完成后, 溶菌酶 重塑的细菌细胞产生的噬菌体溶解细菌并释放产生的噬菌体。

意义和功能

如今,噬菌体已广泛应用于许多领域。 特别的应用领域是在医学,生物学或农业工程领域开放。 在医学上,由于噬菌体对某些细菌具有特异性,因此它们被用来检测细菌菌株。 。 该应用领域称为溶血型。 当前,正在进行深入的研究以在感染中使用噬菌体来对抗细菌。 特别是在越来越多的印象中 抗生素 抗细菌菌株,这个研究领域变得越来越重要。 然而,噬菌体在体内的低稳定性是有问题的。 它们立即被人体自身的吞噬细胞消除。 原则上,FélixHubert d'Hérelle已经考虑了这种可能的应用。 但是,在发现并引入 抗生素,这种可能的应用的研究成果被完全遗忘了。 但是,由D'Hérelle于1934年创立的Eliava噬菌体研究所至今仍存在于佐治亚州第比利斯。 与Ludwik Hirszfeld免疫学和实验研究所一起 治疗 在波兰的弗罗茨瓦夫,今天正在那里开展研究,以寻找替代方法 抗生素使用噬菌体的抗细菌。 噬菌体在食品工业中也以多种方式使用。 例如,在奶酪或香肠的包装中使用各种喷雾的噬菌体以保护它们免受细菌侵害。 基因工程 也是主要的应用领域。 例如,如今,噬菌体被用作某些基因的载体,并被引入细菌中。借助这种方法, 胰岛素可以产生产大肠杆菌的细菌菌株。 这些载体对于生产其他活性物质也变得越来越重要。 此外,它们可以部分用于抗击遗传缺陷。

疾病与失调

但是,噬菌体不仅显示出积极的作用。 一些严重 传染性疾病 仅在噬菌体的参与下才爆发。 例如, 白喉 是由白喉棒状杆菌引起的。 但是,只有在白喉棒状杆菌同时感染噬菌体的情况下,这种疾病才能爆发。 在被噬菌体感染后,这些细菌会产生特征性毒素,从而导致严重的,有时甚至危及生命的症状。 该疾病以吞咽困难,疲倦, 恶心腹痛。 扁桃体上出现白色涂层,具有难闻的甜味。 并发症如 肺炎 or 心肌炎 很常见,而且可能致命。 噬菌体引起的另一种疾病是 猩红 发烧. Scarlet 发烧 是由...引起的 链球菌 被噬菌体感染。 通过这种感染,细菌会产生特别隐蔽的毒素。 出现严重的疾病征兆 发抖, 发烧, 呕吐咽炎。 最初, 被涂成白色,但几天后变成覆盆子红色。 一种 皮疹 也发生。 如果该细菌未感染噬菌体,则只会 无害 扁桃体炎. 霍乱 这也是由一种被称为霍乱弧菌的噬菌体感染的细菌引起的。