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16.3: 噬菌体的溶解周期
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16.3: 噬菌体的溶解周期

噬菌体,又称噬菌体,是感染细菌的特殊病毒。噬菌体的一个关键特征是其独特的头尾形态。噬菌体通过附着在细菌细胞外部开始感染过程(即溶解循环)。附着是通过噬菌体尾部的蛋白质与细菌外表面的特定受体蛋白结合来完成的。尾巴将噬菌体的DNA基因组注入到细菌的细胞质中。在裂解复制周期中,噬菌体利用细菌的细胞机制制造对噬菌体复制和扩散至关重要的蛋白质。其中一些蛋白质会导致宿主细胞进水,在噬菌体复制完成后破裂或溶解,释放出数百个噬菌体,这些噬菌体可以感染新的细菌细胞。

噬菌体疗法

自20世纪初以来,研究人员已经认识到溶性噬菌体在对抗农作物、人类和农业动物细菌感染方面的潜在价值。由于每种噬菌体只能感染和裂解特定类型的细菌,噬菌体代表了一种高度特异性的抗菌治疗形式这种质量与我们通常用于治疗细菌感染的常见抗生素药物形成鲜明对比,这些药物通常是广谱治疗,既能杀死致病细菌,又能杀死有益细菌。广谱抗生素的广泛使用导致了细菌对这类药物的耐药性的演变,使得一旦可治疗的感染具有潜在的致命性。随着越来越多的病原菌对抗生素产生耐药性,窄谱噬菌体治疗可能成为一种有用的替代方法。由于噬菌体在其所感染的细菌中具有高度的特异性,因此对噬菌体的抗性进化也将局限于细菌的特定菌株。

然而,要使噬菌体疗法成为抗生素的可行替代品,必须克服几个障碍。例如,噬菌体的高特异性也是一个缺点,因为每一种病原菌甚至一种病原菌内的细菌菌株都需要不同的噬菌体。因此,很难大规模地为许多不同的细菌感染产生噬菌体。此外,由于噬菌体的特异性,有必要了解引起感染的特定菌株,或者在治疗中使用多种不同噬菌体的混合物,并希望其中一种与致病菌相匹配。尽管有这些缺点,噬菌体疗法仍然是一个活跃的研究领域。


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