问答题 从分子水平和感染条件解释λ 噬菌体溶原生长途径的建立过程。无
【正确答案】

(1)λ噬菌体溶原生长

λ噬菌体附着于大肠杆菌染色体的gal和bio位点之间的attλ座位上,它能通过交换而整合到细菌染色体上。这时它会阻止其他λ噬菌体的超数感染(一个细菌受一个以上噬菌体所感染的现象)。整合的噬菌体称为原噬菌体。核酸既不大量地复制,也不大量地转录和翻译。这类噬菌体往往只有一个或少数基因表达,由此产生的阻遏物能关闭其他基因的表达。这样,当溶源性细菌分裂成两个子细胞时,噬菌体λ随细菌染色体的复制而复制,每个子细胞中有一个拷贝。

(2)分子水平

λ噬菌体的基因组结构与溶原化和裂解化相关。

①λ噬菌体基因组DNA总长度48502bp,呈线状,当其DNA进入细胞后和基因进行转录时则呈环状。

②根据λDNA的环状结构,可将66个可编码的基因分成3个功能区:右操纵子区、左操纵子区和免疫操纵子区。

③λ噬菌体溶原化的建立取决于两种阻遏蛋白CⅠ和Cro的合成,当CⅠ蛋白的合成占优势时,PRM被激活,CⅠ蛋白继续起始合成,因而溶原化状态建立。反之则进入裂解生长。

(3)感染条件

①hfl表达受一系列基因调控,寄主细胞碳源和能源缺乏时,使hfl产物活性降低。同时CⅢ抑制hfl产物活性。因此,CⅡ增加,从而导致CⅠ增加。CⅠ可抑制Cro的表达,使噬菌体进入溶原途径。

②在λ噬菌体感染的早期,CⅡ和CⅢ蛋白的合成不仅导致CⅠ蛋白的产生,也激活了基因int所依赖的Pi启动子的转录,编码产生整合酶(λint)。当λ噬菌体处于溶原化状态时,尽管CⅠ蛋白抑制了左向和右向大多数基因的转录,但因Pi对CⅠ蛋白作用的不敏感,因此int仍能够产生低水平的表达。

【答案解析】