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噬菌体为什么那么像机器人,噬菌体能干掉远古细菌吗

为什么呢     2023-6-27     点评:22举报

#谣零零计划#

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大家好,我是舒宜昂。今天我们来聊一聊噬菌体。(文章最后有我个人对文章重点的总结,赶时间的话可以直接跳到最后面看总结。)

上一篇文章,我们聊到了超级细菌,这一类对抗生素有耐药性的细菌。并且随着超级细菌的不断基因突变,可能在不远的未来,就会出现任何一种抗生素都没有作用的究极细菌。如果真的到了那个时候,一旦有人类感染了,就相当于宣布了S刑。并且极有可能不断传染,直到每一个人都被感染,最终有可能全军覆没,种族灭绝。

当然我们奋斗在前线的科学家们并没有停下对抗超级细菌的脚步。现在就是和超级细菌拼速度,我们需要赶在超级细菌突变出可以完美应对所有抗生素的基因之前,找到其他方法去与它们对抗。

其实,确实已经发现了一种应对方法,那就是噬菌体疗法。但是这种方法目前并未被承认。让我们先来了解一下噬菌体,再说一说这种疗法吧。

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噬菌体其实是一种病毒,并且还是长相犹如机器人的病毒。一般人第一次看到噬菌体都会觉得它们根本不像是地球上自然出现的,更像是被精心设计出来的外星来物。噬菌体的由来我们就不去考究了,但是它们确确实实存在于我们身边。

目前我们已知的噬菌体中,大多数都是正二十面体为头部,中空针结构的尾鞘外加犹如机械腿的尾针和尾丝。头部还有别的形状,比如正四、六、八、十二面体,这些结构都是最简单并最容易构建的,而正二十面体最多的原因是,在同样的体积下,最接近球形,用料最少。另外还有无头部和无尾部的噬菌体,都比较少见。

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噬菌体非常简单,只是一层蛋白质外壳里面包裹着遗传基因,也就是核酸。而不同的噬菌体有不同的核酸形态,一共是四种,分别是单双链的DNA和单双链的RNA,每一种噬菌体只拥有一种核酸。

因为噬菌体太过简单,所以噬菌体无法单独存活,只可以寄生于宿主才可以生长和复制繁殖。通过名字我们就可以看出,噬菌体的主要宿主就是细菌,真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物也有可能成为噬菌体的宿主。

噬菌体一共有两种繁殖方式,但无论是哪一种,只要被噬菌体寄生选上,那么宿主菌体就将面临一次可怕又痛苦的经历。噬菌体寄生于宿主菌体之后,就会把宿主菌体变成自己的生产工具,完全侵占宿主菌体,直到宿主菌体被榨干所有的利用价值。

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第一种方法是非常残暴的,噬菌体在寄生于宿主菌体后,就通过尾丝把自己的遗传信息注入宿主菌体内,动用宿主菌体中的所有来制造子代噬菌体,随着子代噬菌体的大量繁殖,就会合成溶解酶,作用于宿主菌体。然后子代噬菌体就可以突破重围,扩展开来,各自重新寻找自己的新目标。

第二种方法相对来说温柔一点,噬菌体在寄生于宿主菌体后,通过尾丝把自己的遗传信息注入宿主菌体内,不过并不主动复制,而是把自己的基因整合到宿主菌体的基因中。当宿主菌体自身复制之时,也复制噬菌体的基因,也很跟随子代宿主一起分离。离开后再溶解掉子代宿主,成长为新的噬菌体。

就是这样一系列的步骤,方法虽然不同,结果都是一样的,所以只要当细菌等菌体被寄生之时,他们就将面临成为工具,然后消亡。

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说到这里,我们回想一下之前说的噬菌体疗法。我们要对抗的恰恰就是细菌,纵然超级细菌有可能躲过各种抗生素,但在噬菌体的面前,超级细菌也只能面临被寄生和被毁灭的命运。这也就恰恰是我们所要的效果。

既然有可行性,那么我们就要考虑是否有负面影响。要知道噬菌体可是一种病毒,病毒不就会对我们人类造成伤害?这个还真的不用担心,因为到目前为止,我们暂时还没发现噬菌体会对人类造成伤害,我们的身体里就有噬菌体的存在。噬菌体只钟情于细菌等微生物,并且还有非常重要的一点,不同的噬菌体只针对各自某种细菌有效,并不是任意噬菌体都可以寄生任意细菌。

我之前在人体组成中讲过,人类有几乎一半的组成是微生物细胞群,若真的会对人类有伤害,那就要有各种对应到我们体内微生物细胞群的噬菌体,消灭我们体内大部分的微生物细胞群。如果真的是这样的话,人类早就不存在了。所以暂时我们是可以放心的。

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就因为这种只针对某种细菌的特性,也就加大了我们使用噬菌体的难度。当有一种新的超级细菌出现,我们就需要不同的噬菌体去实验,直到得出可以起作用的噬菌体才行。而反过来利用这种特性,用已知的噬菌体去侵蚀细胞,我们就可以很快知道细菌的种类。

不过噬菌体疗法暂时还未被承认的原因还有一个。因为噬菌体一般存在于细菌比较多的地方,所以来源往往卫生条件并不好,这就让噬菌体的提纯变成了一个非常大的考验。既然是要给人使用,若还会带来其他的细菌,甚至会有可能造成其他的疾病,那么这种方法就不能被认可。不过已经有科学家做到了提纯至可药用的程度,但是其价格昂贵,无法普及民众使用。

有一点似乎有点无奈,噬菌体的发现比抗生素早几十年,并且在发现之时就已经在医疗发面做研究,但是抗生素出现后,其便捷让大部分科学家忽视了噬菌体疗法。所以噬菌体疗法至今还很少有人听说和使用,并且费用昂贵。

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其实噬菌体的运用还是一直在的,在分子生物学领域也好,在医疗领域也好,都为人类出了一份力。我们的纳米机器人也都是从噬菌体得到启发,参照了噬菌体来制造。到现在针对人类医疗的使用未能大力发展,是因为被抗生素所蒙蔽。超级细菌的出现,肯定会让我们对噬菌体疗法加大重视。同时,我们还是需要减少抗生素的使用,两者结合才可以达到最好的效果!

个人觉得是重点的总结:

1. 噬菌体是一种病毒,并且还是长相犹如机器人的病毒。目前我们已知的噬菌体中,大多数都是正二十面体为头部,中空针结构的尾鞘外加犹如机械腿的尾针和尾丝。

2.噬菌体非常简单,只是一层蛋白质外壳里面包裹着遗传基因,也就是核酸。而不同的噬菌体有不同的核酸形态,一共是四种,分别是单双链的DNA和单双链的RNA,每一种噬菌体只拥有一种核酸。

3.因为噬菌体太过简单,所以噬菌体无法单独存活,只可以寄生于宿主才可以生长和复制繁殖。噬菌体的主要宿主就是细菌,真菌、藻类 、放线菌或螺旋体等微生物也有可能成为噬菌体的宿主。

4.噬菌体一共有两种繁殖方式。噬菌体寄生于宿主菌体之后,就会把宿主菌体变成自己的生产工具,完全侵占宿主菌体,直到宿主菌体被榨干所有的利用价值。

5.目前为止,我们暂时还没发现噬菌体会对人类造成伤害,我们的身体里就有噬菌体的存在。噬菌体只钟情于细菌等微生物,并且还有非常重要的一点,不同的噬菌体只针对各自某种细菌有效,并不是任意噬菌体都可以寄生任意细菌。

6.噬菌体疗法之所以还不能被承认是因为提纯困难。现在虽然已经有可以提纯的方法,但价格昂贵。

7.噬菌体早于抗生素被发现,但是却被抗生素掩盖了风头。

8.噬菌体还运用于分子生物学领域和医疗领域,我们的纳米机器人也都是从噬菌体得到启发,参照了噬菌体来制造。

我是舒宜昂,希望你喜欢,欢迎留言讨论,谢谢观看!

噬菌体为什么那么像机器人,噬菌体能干掉远古细菌吗

噬菌体强大在哪里?为何它能对付超级细菌?

噬菌体是侵袭细菌的病毒,也是赋予宿主菌生物学性状的遗传物质, 必须在活菌内寄生。可视为一种“捕食”细菌的生物。可利用细菌的核糖体、蛋白质合成时所需的各种因子、各种氨基酸和能量产生系统来实现其自身的生长和增殖。

在《自然-生物技术》,曾经发表过南京农业大学资源与环境科学学院研究成果,它表示噬菌体能够“专性猎杀”和“精准靶向”土传青枯病的病原菌,而且还能调整根际土壤菌群结构,恢复群落多样性。他们通过研究发现噬菌体组合能杀灭根际病原青枯菌,使得该类菌的数目大幅度降低,而且对噬菌体进行组合,组合种类越多,病原菌成功突变、抵御噬菌体的概率越低,。据沈其荣教授说:“我们的研究改变了土壤微生物菌群以往的点对点单兵作战模式,转向构建生态型的群体战略体系研究,把有害菌有效制衡起来,实现绿色生态的目标 。”

对付超级细菌,其实噬菌体也只是用了它生存的特性,通过钻入细菌体内,瓦解细菌。曾经一对美国夫妻的丈夫感染力超级细菌,经过抗生素治疗并没有明显改善,直到接受噬菌体治疗,他才康复,可见噬菌体的功能还是很强大的。一位名叫帕特森的人也感染了一种超级细菌,实验室用培养好的噬菌体通过静脉和胸前的导管注入到帕特森的体内,使他康复,可见其威力。

但噬菌体疗法只能说提供了一种对付超级细菌的可能性,并不能将希望完全寄托于此。从安全性角度,抗生素还是人们抵抗超级病毒的最主要选择,因为噬菌体还有缺陷,比如某一种噬菌体只能对付某一种细菌等

噬菌体为什么那么像机器人,噬菌体能干掉远古细菌吗

噬菌体的外形是怎样的?它为何被称为是“机器人”?

噬菌体是一种病毒,说起他们的长相,如果我们不强调说这其实也是一种生物,光看他的外表,你很容易觉得他们是被人类虚构出来的。但事实是这些项目真的存在,而且很可怕。他们的头部是一个24面体,你可以把他们想象成一个拥有20个面和30个边的骰子,里面包含了病毒的遗传信息。这样的外观看起来特别像机器人。

通常情况下,他们的头部会跟着一根长长的尾巴,上面还有一些腿状纤维,这些家伙数量极大,地球上包括细菌在内,所有的有机体加起来也没有湿菌体的数量多,在任何活物身上都可以看到他们的身影。此时此刻你的手上脸上和眼睛里都有上亿个噬菌体,经常干种族灭绝的事情,而且他们导致了这个世界最大规模的死亡的死亡不是指人类,而是指细菌。

噬菌体顾名思义,他们只杀细菌。势均力敌,明天会杀死海洋中40%的细菌,可以说凶残至极,不过噬菌体有一个最大的缺点,那就是和其他所有的病毒一样,噬菌体需要速度来生存繁殖,他们自身基本上就是一个带有遗传信息的壳,而且他们会特化,通常情况下一个是菌体只寄生某一种细菌,以及他们的一些近人。所以可以把社群体想象成一种只攻击某个倒霉家族的巡航导弹。也有说法,把他们叫做机器细菌杀手。

当一个试菌体找到它的猎物时,会用其针管般的萎穿破细菌的表皮,就像蚊子吸血前先注入自己的唾液一样,射菌体将它的遗传信息通过尾巴挤进细菌体内,然后就在几分钟之内这个细菌就会被湿菌体接管,这个倒霉的细菌呢,在不知不觉中变成一具僵尸,被噬菌体的遗传信息改装成了专门生产新的噬菌体的工厂。

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