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二讲解.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二噬菌体疗法概论

溶原性噬菌体的生态功能一、溶原性噬菌体驱动细菌宿主的基因组多样化当宿主铜绿假单胞菌与溶原性噬菌体(包括转座噬菌φ4)共培养时，铜绿假单胞菌群体的适应速度更快。群体基因组分析发现，有噬菌体的铜绿假单胞菌群体比没有噬菌体的群体表现出更大程度的进化和更快的选择性清除(selectivesweep),表明溶原性噬菌体可以改变细菌的进化轨迹和模式。此外，在与噬菌体共培养的铜绿假单胞菌群体中，细菌中观察到的适应性突变通常由φ4插入介导的IV型菌毛依赖性运动和群体感应等相关基因的改变。

溶原性噬菌体的生态功能一、溶原性噬菌体驱动细菌宿主的基因组多样化细菌基因组中充斥着失去侵染性的隐匿性(cryptic)前噬菌体，由于突变积累失去了裂解复制的能力。然而，许多失活的前噬菌体区域是保守的，这些隐匿型的前噬菌体基因对细菌适应性可能有积极作用。噬菌体的选择压力可促进细菌基因组的进化，其中包括获取可移动遗传元件(包括毒素-抗毒素和限制性修饰系统等防御元件)。

溶原性噬菌体的生态功能二、溶原性噬菌体参与细菌间竞争噬菌体性状可以改变细菌种群及其运作方式。例如，增加代谢的直接益处赋予个体细胞选择性优势，从而形成成功的亚群。噬菌体也会影响邻近细菌的特性，从而影响种群水平的选择压力。当噬菌体编码引起宿主致病的毒力因子(virulencefactor)时，这些因子可能被认为是细菌种群内的“公共物品”。个体溶原化细菌细胞产生毒力因子并分泌到胞外，而所有相邻细胞，包括非溶原细胞和不分泌毒素的细胞，都从中受益。

溶原性噬菌体的生态功能二、溶原性噬菌体参与细菌间竞争噬菌体可以影响生物膜形成、成熟和解体的多个阶段。在生物膜形成的第一步中，一些噬菌体可能会降低细菌的运动性，从而刺激细胞在聚集体中的沉降。在生物膜形成的早期阶段，噬菌体可以进一步调节细菌代谢，提供生物膜结构所需的细胞外多糖，或者作为生物膜的结构单元如炭疽芽孢杆菌噬菌体。生物膜形成

溶原性噬菌体的生态功能二、溶原性噬菌体参与细菌间竞争局部裂解可以通过以下方式改善生物膜形成：①为邻近细胞的生长提供额外的营养物；②提供生物膜基质的组成部分——胞外DNA(eDNA);③在生物膜中形成空心，促进细菌脱离生物膜基质并扩散出去。有时候，这种看似随机的裂解可以通过噬菌体和溶细胞素的协同作用来促进。当生物膜中足够数量的细胞被溶原化并且其中一部分通过裂解产生eDNA时，生物膜变得更稳定。生物膜形成

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