一文初解噬菌体
噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌或螺旋体等微生物病毒的总称,在电子显微镜下有三种形态:蝌蚪形、微球形和丝形,因部分能引起宿主菌的裂解,故称为噬菌体。跟别的病毒一样,噬菌体只是一团由蛋白质外壳包裹的遗传物质,大部分噬菌体还长有“尾巴”,用来将遗传物质注入宿主体内。
噬菌体颗粒感染一个细菌细胞后可迅速生成几百个子代噬菌体颗粒,每个子代颗粒又可感染细菌细胞,再生成几百个子代噬菌体颗粒。当把细菌涂布在培养基上长成一层菌苔时,一个噬菌体只要感染其中一个细菌,就能把周围的成千上万个细菌感染致死,从而在培养基的菌苔上出现一个因细菌被噬菌体裂解后造成的空斑,称为噬菌斑 (plaque)。
由噬菌体发展起来的技术也经历了岁月的洗礼:
1985 年,Smith 将 EcoRⅠ的部分基因片段与噬菌体的 fd-tet 基因Ⅲ连接,发现前者编码的多肽能以融合蛋白的形式出现在噬菌体表面,并可与特定的抗体相结合。 1988 年,Parmley 和 Smith 将 B-Gal 表达于噬菌体的表面,并证实该蛋白有生物活性,可以被相应的抗体识别,由此并提出通过构建随机肽库可以了解抗体识别的抗原决定簇表位的设想。 1990 年,Scott 将随机短肽与丝状噬菌体的表面蛋白 PⅢ融合,并展示在噬菌体表面,首次建立了噬菌体随机肽库;McCafferty 用噬菌体展示技术筛选溶酶菌的单链抗体成功使噬菌体展示技术进入一个广泛应用的时代。 随后,许多有功能的蛋白都表达于噬菌体的表面,包括分泌性蛋白(如抗体、生长激素)、细胞内蛋白和酶类,为这些蛋白的基因工程改造奠定了基础。
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