λ噬菌體

λ噬菌體是一種溫和噬菌體,它通過尾管將基因組DNA注入大腸桿菌,其蛋白質外殼留在菌外。進人細菌後的DNA以兩端12bp互補單鏈黏性末端連成雙鏈環狀,能以兩種不同的方式增殖。

1951年J. Lederberg的妻子Esther Lederberg證明了J. Lederberg和Tatum用來雜交的K12中有原噬菌體,並命名為“λ”,又經10年的研究搞清了其溶原化的實質。

基本介紹

  • 中文名:λ噬菌體
  • 發現者:Esther Lederberg
  • 時間:1951
  • 領域:生物學
發現過程,特點,

發現過程


λ噬菌體
在E.coli K12中是有原噬菌體的存在。Jacob和Wollman(1956年)發現了合子誘導(zygotic induction)現象,並利用合子誘導確定了幾個E·coli染色體上原噬菌體的整合位點。他們發現Hfr(λ)×F-所得到的重組子頻率要比Hfr×F-(λ)或Hfr(λ)×F-(λ)要低得多。這是由於在Hfr(λ)×F-的雜交中,原噬菌體進入無阻遏物的受體細胞質中,進行大量複製使受體細胞裂解(圖8-20b),因此不易得到重組子,此現象就稱為合子誘導。現在我們再回過頭來查閱一下傳遞等級作圖,中斷雜交實驗以及重組作圖都是採用Hfr×F-(λ)就是不致產生合子誘導的緣故。

特點

λ噬菌體是長尾噬菌體科的一種溫和噬菌體。λ噬菌體是雙鏈DNA噬菌體,有直徑55nm的二十面體頭部,末端有細長尾絲的非收縮尾。DNA是線性分子,有黏性末端即單鏈延伸12個核苷酸,故感染後線性基因組可立即環化。
λ DNA有一個噬菌體結合位點,可與細菌結合位點形成鹼基配對,細菌結合位點位於大腸桿菌染色體上半乳糖或gal操縱子和生物素操縱子之間。兩個位點配對後,整合酶在一種特異宿主蛋白的輔助下催化病毒和細菌DNA鏈和物理交換,環狀λ DNA以線性整合進大腸桿菌DNA上毗鄰gal操縱子的位置,稱之為前噬菌體。
λ噬菌體的基因組長達50 Kb,共61個基因,其中38個較為重要。其生活史如圖8-15所示,可分為裂解周期溶原周期。細菌處於溶原化狀態時,細胞質中有一些λ CI基因的產物CI蛋白(見第十八章),這是一種阻遏蛋白,可以阻止λ左、右兩個早期起動子的轉錄,使之不能產生一些複製及細胞裂解的蛋白。λ的DNA隨著宿主的染色體複製而複製。但在UV誘導下Rec蛋白可降解CI蛋白(見第17章),誘導90%的細胞裂解。有時λ也可自發地(10-5)從宿主的染色體上游離出來,進行複製,最終導致宿主細胞的裂解,此稱為治癒(curing)。游離在細胞質中的λ可以進行滾環複製,產生多個拷貝,併合成頭部和尾部蛋白,包裝成完整的λ噬菌體,使細胞裂解,釋放出λ噬菌體再感染新的細胞。(圖8-19)。因為λ噬菌體的DNA也有整合在染色體上和游離於細胞質中兩種狀態,所以也稱做附加體。但和F因子不同,λ噬菌體有細胞外形式,而F因子無細胞外形式。

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