噬菌体是感染细菌的病毒。T-噬菌体由二十面体(20侧)头部组成,其包含遗传物质(DNA或RNA)和具有多个弯曲尾部纤维的粗尾部。尾部用于将遗传物质注射到宿主细胞中以感染它。噬菌体然后使用细菌的遗传机制来复制自己。当产生足够数量时,噬菌体通过裂解离开细胞,裂解是杀死细胞的过程。KARSTEN SCHNEIDER /科学图片库/盖蒂图片社
portant;">据说杀死受感染的宿主细胞的病毒是有毒的。通过裂解循环再现这些类型病毒中的DNA。在这个循环中,噬菌体附着在细菌细胞壁上并将其DNA注入宿主。病毒DNA复制并指导更多病毒DNA和其他病毒部分的构建和组装。组装后,新产生的病毒数量继续增加,并打破或裂解其宿主细胞。裂解导致宿主的破坏。整个循环可以在20-30分钟内完成,具体取决于温度等各种因素。噬菌体繁殖比典型的细菌繁殖快得多,因此可以非常快速地破坏整个细菌菌落。该裂解周期也是动物病毒常见。
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温带病毒和赖氨酸循环
温带病毒是那些在不杀死宿主细胞的情况下繁殖的病毒。温带病毒通过溶原循环繁殖 并进入休眠状态。在溶原性循环中,通过遗传重组将病毒DNA插入细菌染色体中。插入后,病毒基因组被称为原噬菌体。当宿主细菌繁殖时,原噬菌体基因组被复制并传递给每个细菌子细胞。携带原噬菌体的宿主细胞有可能溶解,因此它被称为溶原细胞。在压力条件或其他触发条件下,原噬菌体可以从溶原循环切换到裂解循环,以快速繁殖病毒颗粒。这导致细菌细胞的裂解。感染动物的病毒也可通过溶原循环繁殖。例如,疱疹病毒最初在感染后进入裂解周期,然后切换到溶原循环。病毒进入潜伏期,可以在神经系统组织中存活数月或数年而不会变得有毒。一旦触发,病毒就会进入裂解周期并产生新的病毒。
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伪溶性循环
噬菌体也可以表现出与裂解和溶原循环稍微不同的生命周期。在假溶原循环中,病毒DNA不会被复制(如在裂解循环中)或插入细菌基因组中(如在溶原循环中)。当没有足够的营养物质来支持细菌生长时,通常会发生这种循环。病毒基因组被称为 免疫原 ,不会在细菌细胞内复制。一旦营养物水平恢复到足够的状态,前原噬菌体可以进入裂解或溶原循环。