噬菌体及其研究进展PPT学习教案

1、会计学1噬菌体及其研究进展噬菌体及其研究进展噬菌体简介1噬菌体应用技术简介2噬菌体在食品产业中的应用3前景及展望4第1页/共33页第2页/共33页第3页/共33页头部头部尾部尾部第4页/共33页第5页/共33页第6页/共33页第7页/共33页第8页/共33页第9页/共33页生物合成装配释放烈性噬菌体的溶菌周期烈性噬菌体的溶菌周期第10页/共33页应用鉴定细菌分型测定辐射剂量检测基因产物的活性筛选目的基因 检测病原菌预防和治疗传染性疾病第11页/共33页第12页/共33页食源性疾病病原的检测技术是食源性疾病的预防与控制的关食源性疾病病原的检测技术是食源性疾病的预防与控制的关健的技术环节。数据显示

2、，每年大约有健的技术环节。数据显示，每年大约有7600 7600 万人因食用了万人因食用了受污染的食物而患病，其中受污染的食物而患病，其中91% 91% 是由于细菌污染造成。是由于细菌污染造成。现存的检测方法包括传统的细菌分离培养法、多聚酶链式反现存的检测方法包括传统的细菌分离培养法、多聚酶链式反应应(PCR)(PCR)法、生物芯片技术和免疫学方法等。法、生物芯片技术和免疫学方法等。缺点缺点：费时费力、价格昂贵、特异性或灵敏度低、国内试剂：费时费力、价格昂贵、特异性或灵敏度低、国内试剂供应不配套等，很难适应公共卫生事件应急处理快速反应的供应不配套等，很难适应公共卫生事件应急处理快速反应的需要。

3、需要。有必要寻找一种简捷、快速、灵敏度高的检测食源性病原微有必要寻找一种简捷、快速、灵敏度高的检测食源性病原微生物的方法以及技术平台。生物的方法以及技术平台。第13页/共33页报告基因检测报告基因检测荧光染料标记染料标记噬菌斑检测检测第14页/共33页第15页/共33页第16页/共33页第17页/共33页第18页/共33页A图只有细菌,荧光视野里不见任何发光物质;B图中只有荧光标记O-I噬菌体,视野下偶尔可见少量圆点状的荧光物质,不见菌形;C图是荧光标记O-I噬菌体和沙门氏菌混合,可见大量杆状物,少量点状物,极少数彗星状杆状物,将杆状物质与沙门氏菌的革兰氏染色形态进行比较,两者一致。由此可推知

4、,C图中杆形物是侵有荧光噬菌体的沙门氏菌,点状物是标记的O-I噬菌体,结合B图可知彗星状杆形物是即将裂解的宿主菌。第19页/共33页第20页/共33页第21页/共33页第22页/共33页对于细菌来说，发光机理可用下式表述：对于细菌来说，发光机理可用下式表述：F M N H 2+ R C H O + O 2 F M N + H 2O + R C O O H + h (490nm)反应是在荧光素酶的催化下进行的。细菌的荧光素酶是一个反应是在荧光素酶的催化下进行的。细菌的荧光素酶是一个7 7 k D 7 7 k D 的二聚体，其中包含的二聚体，其中包含亚基亚基( 4 0 3 7 k D ) ( 4

5、0 3 7 k D ) 和和亚基亚基(37kD)(37kD)。目前，生物发光基因目前，生物发光基因(lux,luc)(lux,luc)在报告噬菌体检测技术中应用最为广泛。在报告噬菌体检测技术中应用最为广泛。Waddell Waddell 等利用转座子致突变，将等利用转座子致突变，将lucAlucA和和lucBlucB基因插入到基因插入到E.coli E.coli O157:H7O157:H7的温和噬菌体的温和噬菌体 V 1 0 V 1 0 中，构建了一个荧光素酶转座噬菌体，中，构建了一个荧光素酶转座噬菌体，这一噬菌体能够使这一噬菌体能够使E.coli O157:H7 E.coli O157:H

6、7 在在1h 1h 内被成功检测，并报告出结内被成功检测，并报告出结果。果。第23页/共33页-半乳糖苷酶半乳糖苷酶(EC 3.2.1.23)(EC 3.2.1.23)是一种催化是一种催化-半乳糖苷水解半乳糖苷水解反应的糖苷酶。反应的糖苷酶。-半乳糖苷酶的作用特性是随着水解反应底物的不同而改半乳糖苷酶的作用特性是随着水解反应底物的不同而改变，邻硝基苯变，邻硝基苯-D- -D- 半乳糖苷是检测中常用的灵敏基质，半乳糖苷是检测中常用的灵敏基质，它被它被- - 半乳糖苷酶水解后产生半乳糖苷酶水解后产生蓝色沉淀，蓝色沉淀，该技术可以使该技术可以使检测的灵敏度达到生物发光荧光素酶检测的水平。检测的灵敏度

7、达到生物发光荧光素酶检测的水平。GoodridgeGoodridge等设计了一个带有等设计了一个带有lacZlacZ基因的基因的T4T4噬菌体，用这种噬菌体，用这种噬菌体感染待测样品，并用化学发光基质作为检测基质，噬菌体感染待测样品，并用化学发光基质作为检测基质，研究人员成功检测了肉汤培养基中的研究人员成功检测了肉汤培养基中的E.coliE.coli，检测限仅为，检测限仅为10102 2CFU/mlCFU/ml。然后，研究人员将最大概率数。然后，研究人员将最大概率数(most probable (most probable numbernumber，MPN)MPN)法应用到食源性病原菌检测中，

8、检测水平可法应用到食源性病原菌检测中，检测水平可降至降至10CFU/ml10CFU/ml，用时仅，用时仅1h1h。第24页/共33页第25页/共33页美国食品和药物管理局批准了一种由噬菌体病毒混合而成的美国食品和药物管理局批准了一种由噬菌体病毒混合而成的产品，主要用于杀灭肉制品中的李氏杆菌。这是美国首次批产品，主要用于杀灭肉制品中的李氏杆菌。这是美国首次批准将病毒用作食品添加剂。准将病毒用作食品添加剂。美药管局专家称，该产品在制备过程中可能留有残毒，但试美药管局专家称，该产品在制备过程中可能留有残毒，但试验表明，这些微量的残毒不会引起任何健康问题。该产品包验表明，这些微量的残毒不会引起任何健康

9、问题。该产品包含含6 6种噬菌体病毒，可在熟肉片和香肠等包装前喷洒在这些肉种噬菌体病毒，可在熟肉片和香肠等包装前喷洒在这些肉制品上，有效杀灭多种李氏杆菌，预防由这些细菌引起的食制品上，有效杀灭多种李氏杆菌，预防由这些细菌引起的食物中毒。产品中所包含的噬菌体只会攻击李氏杆菌，对人体物中毒。产品中所包含的噬菌体只会攻击李氏杆菌，对人体和植物细胞都不会产生影响。和植物细胞都不会产生影响。第26页/共33页第27页/共33页第28页/共33页真菌毒素作为天然毒素广泛存在于谷物等食品中，世界很多国真菌毒素作为天然毒素广泛存在于谷物等食品中，世界很多国家均有被污染的报告，由于真菌毒素属于痕量污染物，因此检

10、家均有被污染的报告，由于真菌毒素属于痕量污染物，因此检测技术主要有各类色谱法和利用抗体的免疫学方法。测技术主要有各类色谱法和利用抗体的免疫学方法。其中其中高效液相色谱法（高效液相色谱法（HPLCHPLC）、气相色谱和质谱联用（）、气相色谱和质谱联用（GC-MSGC-MS）优点优点：灵敏度和可靠性都很高：灵敏度和可靠性都很高缺点缺点：样品处理繁琐，仪器昂贵，现场快速检测中难以普及使：样品处理繁琐，仪器昂贵，现场快速检测中难以普及使用用酶联免疫吸附检测技术酶联免疫吸附检测技术(ELISA)(ELISA)优点优点：可以同时大批量检测样品，携带方便，操作简便和经济：可以同时大批量检测样品，携带方便，操作简便和经济, , 常以试剂盒的形式出现且易商品化常以试剂盒的形式出现且易商品化缺点缺点: :目前用于目前用于ELISA ELISA 检测试剂盒的各类毒素的单克隆抗体检测试剂盒的各类毒素的单克隆抗体(McAb) (McAb) 主要来源于小鼠杂交瘤细胞，在筛选单克隆抗体生产杂主要来源于小鼠杂交瘤细胞，在筛选单克隆抗体生产杂