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噬菌體(Bacteriophage)

生化之美   2018-01-01    A20180101004
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❐ 噬菌體的構造
噬菌體的外觀如<圖一>所示,各部位的功能如下:
➤遺傳物質:噬菌體包含單股或雙股的DNA或RNA,可以分為單股線狀、雙股線狀、雙股環形等,外面包覆一層蛋白質外殼,某些噬菌體最外面還有一層脂質包膜。
➤蛋白質外殼:噬菌體的蛋白質外殼有三種常見的立體構造,「二十面立體對稱型」是由二十個正三角形組成,具有十二個頂點;「螺旋對稱型」是細長結構,蛋白質外殼沿著單股環狀的DNA排列;「兩側對稱型」具有頭尾兩部分,頭部為六角錐體,含有DNA或RNA,如圖15-40所示。
➤脂質包膜:有些噬菌體在細菌內繁殖後,離開細菌時會攜帶細菌的細胞膜作為自己的脂質包膜。

 

圖一 噬菌體的構造。

資料來源:BioNinja Website

 

❐ 噬菌體的感染
噬菌體感染細菌的過程其實很簡單,基本上就是先入侵細菌,再將自己的DNA併入細菌的DNA,利用細菌的DNA複製的時候順便為自己複製,最後再殺死細菌,跑出來感染其他細菌,而且噬菌體離開細菌的時候可能會將細菌內的DNA或RNA帶走,再轉移給另外一個細菌,這個動作有點類似蚊子將病毒從一個人的身上吸出來,再轉移到另外一個人身上。其步驟如下:
➤附著:噬菌體附著在細菌表面,同一種細菌可能會被不同的噬菌體感染,噬菌體表面的蛋白質外殼與細菌特定的結構形成「專一性」的結合,不同種類的噬菌體會感染不同的細菌。
➤注入:噬菌體將DNA或RNA注入細菌內。
➤複製繁殖:溶解性噬菌體可以在細菌內複製DNA或RNA,再將細菌的細胞壁脹破;潛溶性噬菌體的DNA或RNA殖入細菌的DNA或RNA,利用細菌的DNA複製的時候順便為自己複製繁殖。
➤釋放:噬菌體大量複製繁殖可以破壞細菌的細胞壁,並且釋放出來感染其他細菌。

 

【題外話】人類與病毒的戰爭
講到人類與病毒的戰爭,那可就說來話長了,自古以來瘧疾、黑死病、天花、斑疹傷寒、痢疾、霍亂等疾病一直是人類最大的威脅。一直到近代,1976年在非洲爆發伊波拉出血熱,死亡率幾乎百分之百,接著在1980年代出現了愛滋病、1996年在英國的狂牛病、1997年在台灣養殖業爆發並且迅速蔓延全台的口蹄疫、2003年爆發嚴重急性呼吸道症候群(SARS),最近禽流感更是各新聞媒體的熱門話題。人類的科技愈進步,好像病毒也愈毒,顯然人類與病毒的戰爭,人類並沒有討到什麼便宜。

 

說到與病毒有關的電影,那可就更是精彩了,其中拍攝得最傳神的,要算是「危機總動員(Outbreak)」了,話說1967年在非洲薩伊莫塔巴谷地中作戰的傭兵營,突然傳開了一種前所未聞的傳染病,患者初期的症狀有點像感冒,會咳嗽、發燒及嘔吐,在兩、三天之內,則會產生內出血並且全身潰爛死亡。美國軍方負責病毒研究的單位派員前去調查,結果束手無策,只能使用燃燒彈摧毀整個營區消滅病毒,連帶營區未感染病毒的軍人也成為犧牲品。沒想到時間到了1995年,薩伊的某個部落竟然又爆發了類似的傳染病,美國陸軍傳染病研究中心緊急派出山姆前往勘察,調查病源。沒想到這種可怕的病毒卻隱藏在帶原猴子的體內來到美國,並且像瘟疫一樣在北加州的小鎮瑟灣市傳開。同時,病毒在猴子身上突變成另外一種更兇猛的病毒,可以由原先的接觸傳染變成空氣傳染,被感染的無助病患、被封鎖的恐懼市民、害怕丟官的政客、想要保有生化武器的軍方,都被詳細地描述,如果還沒有看過這部電影,趕快去感受一下吧!
 

除了危機總動員,還有電影「惡靈古堡(Resident Evil)」裏讓死人變活屍的T病毒;電影「秘密客(Mimic)」裏為了消滅病毒結果產生了巨大的人形蟑螂;電影「不可能的任務II(Mission Impossible II)」裏聯邦警探伊森韓特對抗一名妄想以病毒摧毀世界的恐怖份子;電影「燕尾服(Tuxedo)」裏成龍飾演的情報員成功地阻止了想要以水黽(Water strider)散佈病毒的恐怖份子,好像只要與病毒有關的電影,特別能夠吸引大家的目光。
 

古時候瘟疫漫延,人們不知道是什麼原因,就說是「人心墮落,天降災劫」,因為只有這樣才能警醒世人。時至今日,科學昌明,才發現病毒只是大自然的現象,與人心無關,問題是:病毒真的只是大自然的現象,與人心無關嗎?那麼每逢豪雨就有土石流、每遇地震就有大樓倒塌、空氣愈來愈髒、氣候愈變愈怪、溫度愈來愈高,也都是大自然的現象嗎?
 

因為貪心的人濫墾山林才會有那麼多的土石流、因為黑心建商偷工減料大樓才會那麼容易倒、因為我們任意污染大自然任意浪費資源氣候才會愈變愈怪、因為人類濫用抗生素細菌才會愈來愈毒,或許有時候我們也該問問自己,每天除了消耗地球上的資源以外,是不是也該為這個世界做點什麼呢?孟子曰:天作孽,猶可違,自作孽,不可逭,非天之欲殺人也,實人自作孽而已。顯然大家一味的追求高科技,消耗地球資源,破壞自然環境,才是造成大自然反撲的原因吧!
 

小時候常常看到電視裏的孫越叔叔,年紀一大把了,還到處拍公益廣告,啊~我又洩露自己的年齡了啦:P,也常常很佩服社會上還是有許多慈善團體,大家年紀都很大了卻常常對社會付出,還記得我曾經說過,將來退休以後的人生都已經規劃好了嗎?我要像電視裏的孫越叔叔一樣做個快樂的義工,你(妳)呢?大家一起來努力吧!
 

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