噬菌體進行溶原性反應的目的何在?
如果病毒的目的是增殖與傳播,那麼溶原性反應的噬菌體只是把dna整合到寄主細胞染色質體上,不進行裂解(不會再穿上衣殼變成「活生生」的完整病毒…),雖然遺傳物質隨著寄主後代一直遺傳下去,可是這又有什麼用呢…他再也不會變回原來的病毒了…
「他再也不會變回原來的病毒了」
首先這句話的前提是不存在的,溶原性的噬菌體通稱溫和噬菌體,但是溫和不代表不裂解細菌。
溫和噬菌體生活周期——
[2] 整合進宿主菌DNA的溶原性噬菌體,也叫前噬菌體
[3] 在宿主菌里以類似質粒形式存在的遊離噬菌體核酸而[2]與[3]之間是可以相互誘導的,圖中的Induction,所以,問題中的前提條件【「他再也不會變回原來的病毒了」】是不存在的。
以上。如果將溶原性感染看成一種雙贏的生活策略,樓主的困惑也就迎刃而解了。
要知道溫和性噬菌體在侵染細菌後的10-15min內就做出了自己的選擇。裂還是不裂?
既然不裂自然是有自己的考慮。
畢竟噬菌體是蛋白質外殼包裹遺傳物質的簡單結構。外(胞)界(外)環境中有相當多不利的理化因素。比如會被遊離蛋白酶降解,自身結構易被紫外線損傷等。
那麼噬菌體將核酸整合到細菌染色體中是不是可以看成一種規避不利因子從而達到保全自身的行為呢?
我們再假設另一種情況。
環境中合適的宿主菌丰度非常低,低到撐不了幾輪裂解性感染宿主便全數陣亡的程度。
可以想見釋放出來的子代病毒找不到宿主侵染,肯定要急的團團轉了。指不定還要埋怨它的祖先坐吃山空,不懂得可持續性發展呢。
所以既然當下無法實現持續性繁殖,倒不如退一步選擇溶原性感染。暫且蟄伏在宿主菌體內,這也沒什麼不好。
老祖宗說得好,留得青山在不怕沒柴燒。八(誘)百(導)年(出)後(來)又是一條好漢。
所以歸根結底,溶原性侵染是病毒為了自身繁殖和傳播為考量做出的選擇。
而對於被前噬菌體整合的細菌來說,雖然留著病毒核酸風險很大。
但通過溶原轉化還是獲得了不少的生存優勢(這裡就不展開了,感興趣的可以自己做功課)。
利弊權衡下,搭個伙湊合過日子也是能理解的。
畢竟細菌大大也不是吃素的。搞不好,它先一步將前噬菌體徹底馴化了(讓你想走都走不了)病毒基因悉數留為己用,豈不快哉?
所以啊,病毒和細菌總是相愛相殺的。
彼此同床卻異夢,笑到最後的才是贏家嘛~
生殖癌患者
溫和噬菌體吸附並侵入宿主後,噬菌體的DNA只整合在宿主基因組上,並可長期隨宿主DNA的複製而進行同步複製,因而在一般情況下不進行增殖和引起宿主裂解。這裡的宿主菌就叫溶源菌,它並不是不會裂解,只是不到時候。就像潛伏期一樣。
抗逆境,生物演化的結果
我的體會是,這不能從生物學層面解釋,而需要從進化以及生態這些宏觀層面來說。噬菌體溶原的目的往往是因為外界環境的限制而尋求妥協共存的結果。
推薦閱讀:
※乙肝病毒體外存活時間長嗎?
※其他病毒——狂犬病毒
※如何科學的看待生化危機里的T病毒?
※未來會不會爆發一場現代醫學無法防禦的病毒,導致人類大規模消亡?
※對於生物病毒不了解,但是非常有興趣,應該開始讀哪些書籍?