M13噬菌體:含單鍊DNA的絲狀噬菌體-中文百科頻道

概述

M13噬菌體是一種絲狀噬菌體，内有一個環狀單鍊DNA分子，長6407個核苷酸，含DNA複制和噬菌體增殖所需的遺傳信息。M13DNA的複制起始位點定位在基因間隔區内。但是基因間隔區的有些核苷酸序列即使發生突變、缺失或插入外源DNA片段，也不會影響M13DNA的複制，這為M13DNA構建克隆載體提供了條件。

其中M13mp系列是對野生型M13加以改造而得到的，插入了多克隆位點和LacZ基因，可容納300-400bp外源DNA，可用于制備DNA測序時用的單鍊模闆和核酸探針。

M13噬菌體在分子生物學上通常作為質粒載體應用。

1、能在大腸杆菌(隻感染雄性大腸杆菌）中自主複制，而且能連同所帶的外源DNA一起複制；

2、很容易同細菌DNA分開并加以純化；

3、有一段DNA對于它們自身在細菌中的增殖不是必需的。

因此，外源DNA可以插入這一段DNA中，或置換這一段DNA而不影響載體的複制。

生物學

組成和結構

1、M13 噬菌體顆粒是絲狀的，隻感染雄性大腸杆菌。感染宿主後不裂解宿主細胞，而是從感染的細胞中分泌出噬菌體顆粒，宿主細胞仍能繼續生長和分裂。

2、M13 噬菌體的基因組為單鍊DNA ，由 6407 的堿基組成（GenBank 注冊号為 V00604）。基因組 90% 以上的序列可編碼蛋白質，共有 11 個編碼基因，基因之間的間隔區多為幾個堿基。

3、M13 噬菌體基因組 DNA 為正鍊，按基因 Ⅱ至基因 Ⅳ 方向合成，與噬菌體的 mRNA 序列同義。

4、M13噬菌體顆粒為絲狀長管狀結構，長880nm，直徑6~7nm。

特點

1、能在大腸杆菌中自主複制，而且能連同所帶的外源DNA一起複制；

2、很容易同細菌DNA分開并加以純化；

3、有一段DNA對于它們自身在細菌中的增殖不是必需的。

4、溶源性，不裂解宿主菌，極大簡化噬菌體純化步驟。

因此，外源DNA可以插入這一段DNA中，或置換這一段DNA而不影響載體的複制。所以M13噬菌體是分子生物學中重要的工具載體。

增殖過程

吸附是噬菌體感染的第一步， M13噬菌體隻感染具有性纖毛的菌株，攜帶F質粒的菌株可産生性纖毛。在吸附過程中，噬菌體的基因 Ⅲ 蛋白與性纖毛發生作用。随後絲狀噬菌體穿入到性纖毛，基因 Ⅲ 蛋白與宿主的TolQ 、TolR和TolA蛋白發生作用，去除外殼蛋白，緻使病毒DNA及附着于其上的基因 Ⅲ 蛋白進入宿主菌體内。感染宿主後不裂解細菌細胞，隻利用細胞内物質完成自身增殖，組裝成完整病毒顆粒後被宿主細胞分泌而出，宿主細胞仍能繼續生長分裂。