毒性噬菌體

根據與宿主菌的相互關係，噬菌體可分成兩種類型：一種是能在宿主菌細胞內複製增殖，產生許多子代噬菌體，並最終裂解細菌，稱為毒性噬菌體（virulent phage）。另一種是噬菌體基因與宿主菌染色體整合，不產生子代噬菌體，但噬菌體DNA能隨細菌DNA複製，並隨細菌的分裂而傳代，稱為溫和噬菌體（temperate phage）或溶原性噬菌體（lysogenic phage）。

毒性噬菌體在敏感菌內以複製方式進行增殖，增殖過程包括吸附、穿入、生物合成、成熟和釋放幾個階段。從噬菌體吸附至細菌溶解釋放齣子代噬菌體，稱為噬菌體的複製周期或溶菌周期。

吸附是噬菌體與細菌表面受體發生特異性結合的過程，其特異性取決於噬菌體蛋白與宿主菌表面受體分子結構的互補性。不同噬菌體的吸附方式不同，絲形噬菌體以其末端吸附，有尾噬菌體以尾絲、尾刺吸附。絲形噬菌體如M13、f1等及微球形噬菌體如MS2等是吸附於細菌的性菌毛上，所以只感染有性菌毛的F+菌。只要細菌具有特異性受體，不論是活或已死亡，噬菌體都能吸附，但噬菌體不能進入死亡的宿主菌。

有尾噬菌體吸附宿主菌后，藉助尾部末端含有的一種類似溶菌酶的物質，在細菌胞壁上溶一小孔，然後通過尾鞘的收縮，將頭部DNA注入細菌體內，而蛋白質衣殼留在菌細胞外。無尾噬菌體與絲形噬菌體可以脫殼的方式進入細菌細胞內。

噬菌體核酸進入菌細胞后，一方面通過轉錄形成mRNA，再由此轉譯成噬菌體所需的，與生物合成有關的酶、調節蛋白和結構蛋白。另一方面，以噬菌體核酸為模板，通過核酸多聚酶的催化作用，大量複製子代噬菌體的基因核酸。

待噬菌體的蛋白質與基因核酸分別合成后，立即在細菌胞質內按一定程序裝配成完整的成熟噬菌體。當子代噬菌體達到一定數目時，菌細胞突然裂解，釋放出的噬菌體又可感染新的敏感細菌。但有些絲形噬菌體是以出芽的方式逐個釋放。

在液體培養基中，噬菌現象可使混濁菌液變為澄清。在固體培養基上，若用適量的噬菌體和宿主菌液混合後接種培養，培養基表面可有透亮的溶菌空斑出現。一個空斑系由一個噬菌體複製增殖並裂解細菌后形成，稱為噬斑（plaque），不同噬菌體噬斑的形態與大小不盡相同。若將噬菌體按一定倍數稀釋，通過噬斑計數，可測知一定體積內的噬斑形成單位（Plaque-Forming Unit, pfu）數目，即噬菌體的數量。