噬菌体疗法概论职业教育医学生物技术专业教学溶原性噬菌体的生态功能一讲解.pptx

职业教育医学生物技术专业教学资源库溶原性噬菌体的生态功能一噬菌体疗法概论

溶原性噬菌体的生态功能一、概念溶原性噬菌体是能够与宿主细菌建立和维持一种稳定关系的噬菌体。整合到宿主基因组中的噬菌体也被称为前噬菌体，携带前噬菌体的细菌被称为溶原菌。当溶原性噬菌体暴露在某些压力源下，如紫外线、低营养条件或丝裂霉素C等化学物质，可以自发地从宿主基因组中切离，进入裂解周期。

溶原性噬菌体的生态功能溶原性噬菌体具有两种生活方式：第一种，像裂解性噬菌体一样，以裂解方式在宿主菌中生长、复制、繁殖子代并裂解细菌，将子代释放到外界环境中。第二种，溶原性噬菌体在感染宿主后，能够编码整合酶，将自身的基因组整合到宿主染色体中，并随着宿主基因组复制而复制，不再形成产生后代所需的蛋白质，即溶原性状态。

溶原性噬菌体的生态功能二、溶原性噬菌体提高细菌宿主的环境适应性溶原性转化以稳定的表型变化或增加宿主可塑性的形式，改善细菌在多变的环境下的存活能力。例如，插入的噬菌体(前噬菌体)可以防止相似的噬菌体颗粒再次感染，噬菌体携带的有益基因也可以为宿主提供多种生态功能。溶原性噬菌体携带的基因可以增强细菌的代谢或扩展宿主的新陈代谢，从而开辟的生态位。

溶原性噬菌体的生态功能二、溶原性噬菌体提高细菌宿主的环境适应性在小鼠结肠炎模型中，硝酸盐通过厌氧硝酸盐呼吸促进肠道内伤寒链球菌大量繁殖，同时抑制四硫酸盐等能量较低的电子受体的利用基因。通过促进细菌在肠道中的无氧呼吸来增强其适应性，使获得噬菌体的细胞在缺氧条件下从代谢率增加中获益。细菌细胞的应激反应可以通过插入的噬菌体携带的基因进行调节，如在大肠埃希菌中观察到，在极端氧化、渗透或酸胁迫条件下，含有前噬菌体CPS-53和CP4-57的大肠埃希菌表现出比噬菌体缺失突变株更稳定的代谢水平，而这些前噬菌体上携带的基因参与了胁迫反应。

溶原性噬菌体的生态功能二、溶原性噬菌体提高细菌宿主的环境适应性溶原性噬菌体本身可以在自己的基因组中编码有用的细菌辅助基因，然后在溶原性转化的过程中供溶原化的宿主菌细胞使用。例如，霍乱、猩红热等许多众所周知的人类疾病，是由前噬菌体编码的毒力因子所致，这些毒力因子包括前噬菌体编码调节宿主-病原体相互作用的毒素或蛋白质，如抗原和效应蛋白。这些毒力因子赋予了宿主菌在特定环境的竞争力，促进了环境适应性。

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