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噬菌体和粘粒载体-西北师范大学
基因工程 5.1.2噬菌体的生命周期
第五章、噬菌体和粘粒载体 返回第五章
5.1.2.1 噬茵体的溶菌生命周期
裂解寄主细胞,释放子代噬菌 体的生命周期
只具有溶菌生长周期的噬菌体 叫做烈性噬菌体。
溶菌生长周期之间的共同特征:
1 吸附: 2 注入: 3 转变: 4 合 成:5 组装:6 释放:
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基因工程
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超感染的λ噬菌体DNA将会发生什么样的变化呢? 这种DNA可形成超盘旋的结构,由于处在超盘旋结构状
态的λDNA复制基因很难进行复制,而细菌细胞却没有受
到影响,仍能正常地生长和分裂,结果经过若干世代之 后,在细菌细胞群体中,感染的DNA分子便逐渐地被稀
DNA、 单 链 环 形 DNA、 单 链 线 性
DNA以及单链RNA等多种形式。
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基因工程 5.1.1.2 噬菌体的感染性
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少量噬菌体感染高浓度寄主细胞后,涂板,结果在平板上, 以最初被感染的细胞为中心,形成大量的噬菌斑。
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释掉了。
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基因工程 5.1.2.3 异源免疫性
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有些温和噬菌体,如噬菌体 21 和 434 ,各自具有自身的 免疫体系,具有自身的阻遏基因和操纵基因。因此,其阻 遏物不能同λ的操纵基因结合;反过来,λ的阻遏物,也不 能够同21和434 噬菌体的操纵基因结合。这样的一对噬菌 体,互称为异源免疫性。 温和噬菌体可以在异源免疫性的溶源性细菌的菌苔上形 成噬菌斑。 噬菌体DNA的免疫性区段(包括cI基因、操纵基因和启 动基因),以imm表示,如immλ、imm21和imm434等。
基因工程
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5.1.2.2 噬菌体的溶源生命周期
感染过程中没有产生出子代噬菌体颗粒,噬 菌体DNA是整合到寄主细胞染色体DNA上, 成为它的一个组成部分。
只有双链DNA的噬菌体才具有溶源周期。
①温和噬菌体: ②溶源性细菌:整合有一套完整的噬菌体基因组 的细菌。
③溶源化:用温和噬菌体感染细菌使之形成溶源 性细菌的过程。
阻遏物能够持续地合成,产量就其操纵基因而言是略为超量的。 由于阻遏物同OL和OR结合,PL和PR这两个早期启动子开始的转录 被抑制的。使原噬菌体保持“关闭”的形式,这就是溶源性细菌能够不 停地生长而不发生溶菌裂解的原因。 同时,后进入的同类噬菌体由于PL和PR被抑制,无法溶原化。称这 种抑制作用同源免疫超感染抗性。
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基因工程 5.1.2.4 溶源噬菌体的诱发
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溶源性细菌中的阻遏基因处于失活状态时,操纵基因就将
是自由的,转录就会正常启动,诱发噬菌体进入裂解途径。 噬菌体的诱发还需要合成一种叫做删除酶的噬菌体产物。 删除酶的功能是将原噬菌体 DNA 从细菌染色体 DNA 上删 除下来,而后环化成环形的DNA分子。。
基因工程 具体过程:
(1)尾部末端吸附;
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(2)通过尾轴把DNA全部注入到细 胞,蛋白质外壳则留在胞外;
(3)噬菌体的DNA在细菌体内合成自
身DNA和蛋白质; (4)新合成DNA与蛋白质组装子代噬 菌体; (5)细菌的解体,子代噬菌体释放。
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④原噬菌体:在溶源性细菌内存在的整合的或非 整合的噬菌体DNA。
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基因工程
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5.1.2.1 溶源周期的主要特征
已知存在两种不同类型的溶源周期,其中最普遍的一种是以λ噬菌体 为原型,具有如下特性: ①噬菌体的DNA分子注入细菌细胞。 ②短暂的转录期之后,合成一种整合酶,之后转录活性便被一种阻 遏物所关闭。
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基因工程 5.1.2 .5 λ附着位点att
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λDNA 整 合 在染 色 体 上的位 点 叫做λ附着位点att. 大多数的温和噬菌体都整合在 特定位置上。少数一些噬菌体可 整合在数个位点上,甚至染色体 的任何一个位点上。
感染免疫性。 第二,经过许多世代之后,溶源性细菌便能够开始进入溶菌周期,
这一过程叫溶源性细菌的诱发。在诱发过程中,噬菌体基因组以单
一DNA片段的形式从寄主染色体DNA上删除下来。
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基因工程
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λ噬菌体的超感染免疫性现象--阻遏一操纵体系
阻遏基因 cI 编码的阻遏蛋白,与两 个分别同启动基因PL、PR相邻的操 纵基因OL和OR结合。
③噬菌体DNA分子插入到细菌染色体基因组DNA上,变成原噬菌体。
④细菌继续生长、增殖,噬菌体的基因作为细菌染色体的一部分进 行复制。
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基因工程
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另一种类型的溶源周期是以噬菌体PI为原型,较为少见, 其基本特征是不存在噬菌体DNA分子的整合作用体系, 而是变成了一种进行独立复制的环形的质粒DNA分子。
基因工程 第五章、噬菌体和粘粒载体 第一节 噬菌体的一般生物学特性 第二节 λ噬菌体载体 第三节 柯斯质粒载体 第四节 单链噬菌体载体 第五节 噬菌粒载体
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基因工程
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第一节 噬菌体的一般生物学特性 5.1.1.1 结构及核酸
噬菌体颗粒基本类型:无尾二十面体型、 具尾二十面体型和线状体型。 噬菌体的核酸,最常见的是双链线性 DNA。除此之外,还发现有双链环形
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基因工程 5.1.2.2 超感染免疫性
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溶源性细菌有两个重要特点: 第一,溶源性细菌不能够被头一次感染并使之溶源化的同种噬菌体
பைடு நூலகம்
感染。溶源性细菌所具有的这种抗御同种噬菌体感染的性质,叫超