一步生長曲線

一步生長曲線

定量描述毒性噬菌體生長規律的實驗曲線稱為一步生長曲線,是研究病毒複製的一個實驗,最初為研究噬菌體複製而建立,現已推廣到動物病毒植物病毒複製的研究中。

基本介紹

  • 中文名:一步生長曲線
  • 外文名:one-step growth curve
  • 含義:定量描述毒性噬菌體生長規律
  • 性質:實驗曲線
  • 分為潛伏期、裂解期和平穩期
生長曲線介紹,階段,實驗方法,結論,

生長曲線介紹

利用烈性噬菌體的生活周期,可在實驗室條件下獲得噬菌體的生長曲線。具體操作是將適量病毒接種於高濃度敏感細胞培養物,或高倍稀釋病毒細胞培養物,或以抗病毒血清處理病毒細胞培養物以建立同步感染,以感染時間為橫坐標,病毒的效價為縱坐標,用來測定噬菌體侵染和成熟病毒體釋放的時間間隔,並用以估計每個被侵染的細胞釋放出來的新的噬菌體粒子數量的生長曲線,即為一步生長曲線(one-step growth curve)。
一步生長曲線分為潛伏期、裂解期和平穩期。這一曲線對於了解和研究噬菌體的特性具有十分重要的意義。

階段

潛伏期
潛伏期(latent period)指噬菌體的核酸侵入宿主細胞以後至第一個成熟噬菌體粒子裝配前的一段時間。它又可以分為兩個階段:1、隱晦期(eclipse phase):噬菌體在吸附和侵入寄主後,細胞內只出現噬菌體的核酸和蛋白質,還沒有釋放出噬菌體。在此期間如人為地用氯仿裂解解宿主細胞,此裂解液仍無侵染性。也就是說,這時細胞正處於複製噬菌體核酸和合成蛋白質衣殼的階段;2、胞內累積期:即潛伏期的後期,指在隱晦期後,若人為地裂解細胞,其裂解液已呈現侵染性的一段時間,這意味著細胞內已經開始裝配噬菌體粒子,此時電鏡可以觀察到。
裂解期
緊接在潛伏期後的宿主細胞迅速裂解、溶液中噬菌體粒子急速增加的一個階段。噬菌體或者其它病毒粒因只有個體裝配而不能存在個體生長,再加上若宿主細胞裂解的突發性,因此,從理論上來說,其裂解是瞬間出現的。但是事實上因為宿主群體中各個細胞的裂解不可能是同步的,故出現較長的裂解期。
平穩期
指感染後的宿主細胞已經全部裂解,溶液中噬菌體的數目達到最高峰,在這個時期,每一個宿主細胞釋放的平均噬菌體粒子數即為裂解量。

實驗方法

一步生長曲線的實驗方法如下:先把在對數期生長的敏感細菌懸浮液與適量的噬菌體混合,培養時將高濃度的敏感菌培養物與相應的噬菌體懸液以(10~100):1相混合。這種比例可降低幾個噬菌體同時侵染一個細菌細胞的幾率。經數分鐘培養,使噬菌體吸附在細菌上,混合液中加入一定量的該噬菌體的抗血清,以中和尚未吸附的噬菌體。然後再用新鮮培養液進行高倍稀釋,以免發生第二次吸附和感染。培養後定時取樣,將含噬菌體的樣品與敏感細菌混合,在平板上培養,計算每個樣品在培養基平板表面產生的噬菌斑數。結果可見,在吸附後的開始一段時間內(5~10min),噬菌斑數不見增加,說明噬菌體尚未完成複製和組裝,這段時間稱為噬菌體的潛伏期。緊接著在潛伏期後的一段時間(感染後20~30min),平板中的噬菌斑數突然直線上升,表示噬菌體已從寄主細胞中裂解釋放出來,這段時間稱為裂解期。每個被感染的細菌釋放新的噬菌體的平均數稱為裂解量。裂解量=裂解期平均噬菌斑數/潛伏期平均噬菌斑數。當宿主全部裂解,溶液中的噬菌體的效價達到最高點時稱為平穩期。

結論

通過一步生長曲線可以得出病毒的潛伏期和裂解量。潛伏期是毒粒吸附細胞受到感染細胞釋放出子代毒粒所需的最短時間。裂解量是每個受染細胞所產生的子代病毒顆粒的平均數目,其值等於穩定期受染細胞所釋放的全部子代病毒數目除以潛伏期受染細胞的數目,即等於穩定期病毒效價與潛伏期病毒效價之比。

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