噬菌体作为感染细菌的病毒,在自然界中广泛存在。溶原性噬菌体感染敏感菌后,可以出现两种反应:一种是裂解反应,另一种是溶原性反应。溶原性噬菌体的基因组可整合到宿主染色体DNA上,成为“前噬菌体”(prophage)。研究表明,自然界中的细菌携带“前噬菌体”是一种普遍现象。前噬菌体在与宿主菌基因组不断地整合、转座和切离的过程中,改变着宿主菌及噬菌体自身的基因组构成。如由噬菌体介导的细菌毒力基因的转移、细菌耐药基因的传递等导致了病原菌基因表型的多态性,这在医学与遗传学中是一个日益严峻的重要问题。因此研究噬菌体在细菌染色体中的整合位点及整合与切离的机制极为重要,它是阐明自然界中不同物种间的基因流以及由此带来的生物多样性等生命科学领域中的重大课题的基础。就铜绿假单胞菌噬菌体而言,仅在噬菌体D3及Pf1中鉴定出整合酶,由这些整合酶催化的噬菌体基因组整合到铜绿假单胞菌染色体上的确切机制及位点尚未阐明。2000年,Stover CK等61位科学家完成了铜绿假单胞菌PAO1菌株全基因组的测序及注释工作。该基因组(NC 002516)全序列及相关注释的公布,为研究铜绿假单胞菌噬菌体在宿主菌中的整合位点及其整合机制奠定了良好的基础。本文以溶原性噬菌体PaP3为研究对象,首先研究其溶原化条件和生物学特性,然后对其整合位点进行鉴定,为深入研究整合机制和因此而介导的生物多样性奠定基础。研究内容和结果主要包括以下几个方面。1.铜绿假单胞菌噬菌体PaP3溶原化条件的研究。(1)铜绿假单胞菌噬菌体PaP3溶原性的鉴定:利用PstⅠ对感染PaP3的铜绿假单胞菌溶源性基因组进行酶切,产生了大于45kb的大片段,这个45kb的片段包括了PaP3全基因组,在两端含有部分宿主菌基因组序列,说明噬菌体全基因组已经整合至宿主菌的染色体上,从而在基因水平上证明了PaP3为溶原性噬菌体。(2)噬菌体PaP3最佳溶原化培养条件的确定:根据溶原性细菌基因组DNA的酶切鉴定结果,确定噬菌体PaP3的最佳溶原化培养条件为:37℃时,在NZYM培养基中培养铜绿假单胞菌PA3 10h后,以1:20(噬菌体数目:宿主菌数目)的比例加入噬菌