噬菌體(Bacteriophage)#
物品名稱#
噬菌體,是感染細菌的病毒,名稱源於希臘語「吞噬細菌」。最著名的 T 系與 λ 噬菌體具頭尾結構,以尾鞘將核酸注入細菌體內。
發現者#
1915 年英國細菌學家弗雷德里克·特沃特(Frederick Twort)首先觀察到「可溶解細菌的因子」;1917 年法裔加拿大微生物學家費利克斯·德雷勒(Félix d'Herelle)獨立發現並命名為 bacteriophage。
發現年份#
1915 年(特沃特)/1917 年(德雷勒命名與系統研究)。
特性#
- 結構:頭部蛋白衣殼包裹 DNA 或 RNA,尾部附著並穿刺細菌細胞壁。
- 生活史:溶裂循環(lytic,複製後裂解宿主)與溶原循環(lysogenic,基因體嵌入宿主染色體)。
- 專一性極高:一種噬菌體通常只感染特定菌株。
- 數量龐大:地球上約有 10³¹ 個噬菌體,是數量最多的生物實體。
用途(研究與應用價值)#
- 噬菌體療法:利用噬菌體治療抗藥性細菌感染,近年因超級細菌問題而復興。
- 分子生物學工具:λ 噬菌體載體、M13 定序系統、T4 連接酶皆是基因工程基石。
- 食物與環境殺菌:用於食品防腐(如 ListShield)與養殖場防疫。
歷史#
- 1915/1917 年:特沃特與德雷勒分別發現;德雷勒嘗試以噬菌體治療痢疾。
- 1920–30 年代:商業化製劑問世,但效果不穩。
- 1940 年代:赫爾希—蔡斯實驗以 T2 噬菌體證明 DNA 是遺傳物質。
- 1950–60 年代:分子生物學黃金時代,操縱子、基因調控多來自噬菌體研究。
- 2016 年起:美國 FDA 核准多項噬菌體療法臨床試驗,成功救治抗藥性感染案例。
影響#
噬菌體開啟了分子生物學大門,證明 DNA 為遺傳物質、催生遺傳密碼研究;在抗生素抗藥性時代,噬菌體療法被視為對抗超級細菌的新希望。
相關條目#
- 流感病毒、煙草花葉病毒、抗生素