【现学现卖·protocol】噬菌体的分离（1）

噬菌体的分离是噬菌体生物学特性等后续研究的基础，目前有多种分离技术，其选择主要是取决于后续的用途。本文讨论了噬菌体分离的一般原理以及从各种来源获得纯噬菌体分离物的技术。

先来一波名词解释：

Bacteriocins 细菌素：

有细菌产生的有毒蛋白质，可以杀死或抑制周围其他细菌的生长。

Burst size 噬菌体裂解量：

由受感染的一个细胞通过裂解所释放的平均噬菌体数。

Chronic infection 慢性感染：

寄主细胞不通过裂解的方式，而是通过细胞膜挤出将子代噬菌体释放到体外。

Double agar overlay 双琼脂覆盖法（DLA）：

一种产生可视化噬菌斑（plaque）的试验，将宿主细胞和噬菌体接种在的软琼脂中，然后倒在硬一些的琼脂上，倒薄薄一层。软薄层琼脂保证噬菌体扩散，而硬厚层琼脂为细菌提供营养和支撑。

Enrichment 富集：

将含有噬菌体的样品接种于含有其寄主细菌和生长所需营养物质的基质中，以富集可以在该寄主细菌中繁殖的噬菌体。

Halo 噬菌斑晕圈：

围绕噬菌斑中心的晕圈，浑浊程度比中心高，比细菌生长部分低。

图 1. 噬菌斑的形态：a. 大噬菌斑和晕圈; b. 中等噬菌斑和晕圈; c. 小噬菌斑，没有晕圈. (DOI:10.4308/hjb.22.1.27)

Host strain 宿主菌株：

用于繁殖特定噬菌体的细菌菌株。

Indicator strain 指示菌株：

在DLA试验中用于生成噬菌斑的菌株，通常也是宿主菌株（但不总是）。

Latent period 潜伏期：

细胞感染和后代噬菌体释放之间的时间。

Lysate 裂解物：

包含子代噬菌体的液体培养基。通常是将噬菌体和宿主细菌细胞混合，培养后代噬菌体产生的液体培养基。如果噬菌体是在固体或者半固体培养基中生长，则裂解物指的是从固体或半固体培养基中提取了子代噬菌体的液体缓冲液。裂解物通常需要经过离心或过滤，去除活的细菌细胞和大的细菌碎片。

Lysogen 溶源性细菌：

具有原噬菌体/前噬菌体（prophage）的细菌。

Phage stock 噬菌体库存：

通过噬菌斑纯化等方式得到的噬菌体样品，保证下游试验的稳定性。

Plaque assay 噬菌斑测定：

是一种计数样品中噬菌体滴度的方法，梯度稀释噬菌体样品，并接种于指示菌株，计数噬菌斑数量，从而计算原始样品中噬菌体的滴度(phage titer)。

Plaque purification 噬菌斑纯化：

这是获得噬菌体纯克隆样品的过程，通过去除噬菌斑的琼脂或者用无菌接种环接触斑块表面来挑选板块。然后将该样品直接接种到含有寄主菌株的固体培养基上，或者稀释后接种在含有寄主菌株的液体培养基中。孵育后，从产生的噬菌斑上继续重复该过程，通常至少需要三轮纯化，才认为得到了噬菌体的纯克隆。

图 2. 从噬菌斑制备噬菌体原液的示意图（DOI:10.1016/j.xpro.2021.100784）

Plaque 噬菌斑：

由噬菌体在布满细菌的平板上造成的空斑。

Prophage 原/前噬菌体：

指的是位于细菌基因组中的温和噬菌体的基因组。在前噬菌体状态下，多数噬菌体基因被关闭，噬菌体的基因组与宿主一起复制。当受到诱导时，噬菌体变得活跃并发生病毒复制。

Soft agar 软琼脂：

又称为半固体琼脂（semisolid agar）或者顶层琼脂（top agar）。软琼脂含有足够的琼脂来成形，但不足以形成固体层，通常为 0.2-0.7% 的琼脂。软琼脂允许噬菌体扩散，同时最大限度地减少细菌运动，因此用于噬菌斑的形成。

Superinfection immunity 超感染免疫：

被感染形成的溶源性细菌，由于细胞内具有原噬菌体，故不能被第一次感染的同种噬菌体或密切相关噬菌体的再感染。也就是说，溶源性细菌具有了抗御同种噬菌体的能力，这种现象称为超感染免疫。

Temperate phage 温和噬菌体：

一种可以以前噬菌体状态存在的噬菌体，这类噬菌体感染宿主菌后不立即增殖，而是将其核酸整合（Integration）到宿主菌染色体中，随宿主核酸的复制而复制，并随细胞的分裂而传代，这类噬菌体被称作温和噬菌体（temperate phage）或溶原性噬菌体（lysogenic phage）。

Virulent phage 烈性噬菌体：

该噬菌体感染细菌后，产生后代并使细菌细胞裂解，没有前噬菌体状态。

图 3. 噬菌体生活史和噬菌体介导的转导 (A) 温和噬菌体生活史; (B) 烈性噬菌体生活史; (C) 噬菌体假溶原状态（Pseudolysogeny）; (D) 普遍性转导（Generalized Transduction）; (E) 特异性转导/局限性转导（Specialized Transduction）（DOI:10.3389/fmicb.2017.01108）.