噬菌体是“噬菌体”，因为它们是感染和破坏细菌的病毒。这些微生物有时被称为噬菌体，它们在自然界中无处不在。除了感染细菌外，噬菌体还感染其他被称为古细菌的显微原核生物。这种感染是特定种类的细菌或古细菌所特有的。例如，感染大肠杆菌的噬菌体不会感染炭疽菌。由于噬菌体不会感染人类细胞，它们已被用于治疗细菌性疾病的医学治疗。

噬菌体有三种主要结构类型。

由于噬菌体是病毒，它们由包裹在蛋白质外壳或衣壳内的核酸（DNA或RNA）组成。噬菌体也可能有一条蛋白质尾巴附着在衣壳上，尾巴纤维从尾部延伸。尾部纤维有助于噬菌体附着于宿主，尾部有助于将病毒基因注入宿主。噬菌体可能以以下形式存在：

1. 无尾衣壳头部的病毒基因
2. 病毒基因在衣壳头部和尾部
3. 一种具有环状单链DNA的丝状或杆状衣壳。

噬菌体包装它们的基因组

病毒如何将其庞大的遗传物质装入衣壳？RNA噬菌体、植物病毒和动物病毒具有自我折叠机制，使病毒基因组能够适应衣壳容器。似乎只有病毒RNA基因组具有这种自我折叠机制。DNA病毒通过被称为包装酶的特殊酶将其基因组整合到衣壳中。

噬菌体有两个生命周期

噬菌体能够通过溶原或溶原生命周期进行繁殖。溶酶原循环也称为温和循环，因为宿主不会被杀死。病毒将其基因注入细菌，病毒基因插入细菌染色体。在噬菌体裂解循环中，病毒在宿主内复制。当新复制的病毒打开或裂解宿主细胞并释放时，宿主被杀死。

噬菌体在细菌之间传递基因

噬菌体通过基因重组在细菌之间转移基因。这种类型的基因转移称为转导。转导可以通过裂解或溶原循环完成。例如，在裂解循环中，噬菌体将其DNA注入细菌，酶将细菌DNA分离成碎片。噬菌体基因引导细菌产生更多的病毒基因和病毒成分（衣壳、尾巴等）。当新病毒开始组装时，细菌DNA可能无意中被封闭在病毒衣壳内。在这种情况下，噬菌体拥有细菌DNA而不是病毒DNA。当这种噬菌体感染另一种细菌时，它会将前一种细菌的DNA注入宿主细胞。然后，供体细菌DNA可以通过重组插入新感染细菌的基因组中。结果，来自一种细菌的基因被转移到另一种细菌。

噬菌体可以使细菌对人类有害

噬菌体通过将一些无害的细菌转化为致病因子而在人类疾病中发挥作用。当产生有毒物质的基因通过噬菌体转移到大肠杆菌、化脓链球菌（引起食肉病）、霍乱弧菌（引起霍乱）和志贺菌（引起痢疾）等细菌物种时，它们变得有害。这些细菌可以感染人类，引起食物中毒和其他致命疾病。

噬菌体被用来对付超级细菌

科学家们已经分离出能消灭难辨梭状芽孢杆菌（C.diff）的噬菌体。C.diff通常影响消化系统，导致腹泻和结肠炎。用噬菌体治疗这种类型的感染提供了一种方法，既可以保存肠道内的好细菌，又可以只破坏区分梭菌。噬菌体被视为抗生素的良好替代品。由于抗生素的过度使用，耐药菌株变得越来越普遍。噬菌体也被用来消灭其他超级细菌，包括耐药的大肠杆菌和MRSA。

噬菌体在世界碳循环中扮演着重要角色

噬菌体是海洋中最丰富的病毒。被称为远洋噬菌体的噬菌体感染并破坏SAR11细菌。这些细菌将溶解的碳分子转化为二氧化碳，并影响大气中可用碳的数量。中上层噬菌体通过破坏SAR11细菌在碳循环中发挥着重要作用，SAR11细菌以高速增殖，并且非常善于适应以避免感染。远洋噬菌体控制着SAR11细菌的数量，确保全球不会产生过多的二氧化碳。

资料来源：

• 大英百科全书在线，s。v“噬菌体”，于2015年10月7日查阅，http://www.britannica.com/science/bacteriophage.
• 挪威兽医学院。“病毒可以使无害的大肠杆菌变得危险。”科学日报。《科学日报》，2009年4月22日。www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090417195827.htm。
• 莱斯特大学。“吃细菌的病毒是对抗超级细菌战争中的神奇子弹。”《科学日报》。《科学日报》，2013年10月16日。www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131016212558.htm。
• 俄勒冈州立大学。“一场无休止的战争，地球的碳循环保持平衡。”科学日报。《科学日报》，2013年2月13日。www.sciencedaily.com/releases/2013/02/1302131323.htm。