ラムダファージ

大腸菌ラムダウイルス
大腸菌ラムダウイルスのウイルス粒子の電子顕微鏡写真
ウイルスの分類
(ランク外):	ウイルス
領域:	デュプロドナウイルス
王国：	興公ビラエ
門:	ウロウイルス亜綱
クラス：	カウドビリセテス
注文：	カウドウイルス目
家族：	シフォウイルス科
属:	ラムダウイルス
種：	大腸菌ラムダウイルス

腸内細菌ファージλ（ラムダファージ、コリファージλ、正式にはエシェリヒアウイルスラムダ）は、細菌ウイルス、またはバクテリオファージであり、細菌種である大腸菌（E. coli）に感染します。 1950年にエスター・レーダーバーグによって発見されました。 [ ^2]このウイルスの野生型は、溶原性を介して宿主のゲノム内に生息するか、細胞を殺して溶解して子孫を生み出す溶解期に入ることする温帯ライフサイクルを持っています。特定の部位で変異したラムダ株は細胞を溶原化することができず、代わりに、すでに溶原化した細胞に重複感染した後に成長して溶菌サイクルに入ります。 ^[3]

ファージ粒子は、頭部（カプシドとも呼ばれる）、^[4]尾部、および尾部繊維（下のウイルスの画像を参照）で構成される。頭部にはファージの二本鎖線状DNAゲノムが含まれている。感染中、ファージ粒子は宿主である大腸菌を認識して結合し、ファージの頭部のDNAが尾部から細菌細胞の細胞質に排出される。通常は「溶解サイクル」が起こり、ラムダDNAが複製されて新しいファージ粒子が細胞内で生成される。その後細胞溶解が起こり、組み立てられたウイルス粒子を含む細胞内容物が環境に放出される。しかし、特定の条件下では、ファージDNAが溶原性経路で宿主細胞の染色体に組み込むことがある。この状態では、λDNAはプロファージと呼ばれ、宿主に明らかな害を与えることなく宿主のゲノム内に留まる。プロファージが存在する場合、宿主は溶原菌と呼ばれます。このプロファージは、溶原菌がストレス状態に入ると、溶菌サイクルに入る可能性があります。

ウイルス粒子は頭部と尾部繊維から構成されています。粒子全体は12～14種類のタンパク質から構成され、合計1000個以上のタンパク質分子とファージ頭部に位置する1つのDNA分子で構成されています。しかし、Lタンパク質とMタンパク質がウイルス粒子の一部であるかどうかはまだ完全には明らかになっていません。^[5]特徴付けられたラムダファージはすべて、HK022ファージを除いて、Nタンパク質を介した転写終結防止機構を備えています。^[6]

ゲノムには、48,502 ^[7]塩基対の二本鎖線状 DNA が含まれており、5' 末端の両方に 12 塩基の一本鎖セグメントがあります。^{[8]これらの 2 つの一本鎖セグメントは、} cosサイトと呼ばれる「粘着末端」です。cosサイトは、宿主細胞質内の DNA を環状化します。したがって、環状の形態では、ファージゲノムの長さは 48,502 塩基対になります。^[8] ラムダゲノムは大腸菌染色体に挿入することができ、プロファージと呼ばれます。詳細については、以下のセクションを参照してください。

ラムダファージの尾部は少なくとも 6 つのタンパク質 (H、J、U、V、Stf、Tfa) で構成されており、組み立てにはさらに 7 つのタンパク質 (I、K、L、M、Z、G/T) が必要です。この組み立てプロセスはタンパク質 J から始まり、タンパク質 I、L、K、G/T をリクルートしてタンパク質 H を追加します。G と G/T が複合体から離れると、タンパク質 V は J/H スキャフォールド上に組み立てることができます。次に、タンパク質 U が尾部のヘッド近位端に追加されます。タンパク質 Z は、尾部をヘッドに接続できます。タンパク質 H は、タンパク質 U と Z の作用により切断されます。^[5]

ラムダファージは非収縮性の尾部ファージであり、感染時に DNA を細菌細胞膜に「押し通す」ことはできません。代わりに、尾部の先端を進化させて特定の孔と相互作用させ、DNA が宿主に侵入できるようにすることで、既存の経路を使用して宿主細胞に侵入する必要があります。

1. バクテリオファージラムダは、尾部のJタンパク質を介して大腸菌細胞に結合します。Jタンパク質は、マルトースオペロンの一部であるポリン分子である大腸菌のマルトース外膜ポリン（ lamB遺伝子の産物）^{[9]と相互作用}します。
2. 線状ファージゲノムは外膜を通して注入されます。
3. DNAは内膜のマンノースパーミアーゼ複合体^{[10] [11]} （manXYZ遺伝子によってコード化されている）を通過し、12塩基のGCに富む粘着末端であるcos部位を使用して直ちに環状化される。一本鎖ウイルスDNA末端は宿主DNAリガーゼによって連結される。12bpラムダ粘着末端が生物学的DNAの最初の直接ヌクレオチド配列決定の対象であったことは一般には認識されていない。^[6]

1. 宿主DNA ジャイレースは環状染色体に負のスーパーコイルを配置し、AT が豊富な領域をほどいて転写を促進します。
2. 転写は、構成的P _L、P _{R 、}およびP _R' プロモーターから始まり、「最初期」転写産物を生成します。最初に、これらはNおよびcro遺伝子を発現し、N、Cro、および短い不活性タンパク質を生成します。

1. Cro はOR3に結合し、P _RMプロモーターへのアクセスを阻止して、 cI遺伝子の発現を阻止します。N は 2 つのNut (N 利用) 部位に結合します。1 つはP _L読み取りフレームのN遺伝子にあり、もう 1 つはP _R読み取りフレームのcro遺伝子にあります。
2. N タンパク質は抗終結因子であり、転写されたばかりの mRNA の特定の部位で転写RNA ポリメラーゼと結合することによって機能します。RNAポリメラーゼがこれらの領域を転写すると、N がリクルートされ、いくつかの宿主 Nus タンパク質と複合体を形成します。この複合体は、ほとんどの終結配列をスキップします。拡張された転写 (「後期初期」転写) には、N遺伝子とcro遺伝子に加えて、 cII遺伝子とcIII遺伝子、および後述するxis、int、O、P 、およびQ遺伝子が含まれます。
3. cIIIタンパク質は競合阻害剤として作用し、FtsH（膜結合型大腸菌必須プロテアーゼ）によるタンパク質分解からcIIタンパク質を保護する。この阻害は細菌静止状態を誘導し、溶原性を促進する。cIIIはまたcIIタンパク質を直接安定化させる。^[12]

最初の感染では、 cIIの安定性がファージのライフスタイルを決定します。安定したcIIは溶原性経路につながり、cIIが分解されるとファージは溶解経路に入ります。低温、細胞の飢餓、および高い感染多重度（MOI）は溶原性を促進することが知られています（後述の説明を参照）。^[13]

これは、N タンパク質が DNA と相互作用することなく発生します。代わりに、タンパク質は新しく転写された mRNA に結合します。Nut サイトには 3 つの保存された「ボックス」が含まれており、そのうち BoxB のみが必須です。

1. boxB RNA 配列は、pL および pR 転写産物の 5' 末端近くに位置します。転写されると、各配列は N タンパク質が結合できるヘアピン ループ構造を形成します。
2. N タンパク質は各転写産物のボックス B に結合し、RNA ループを介して転写 RNA ポリメラーゼと接触します。N-RNAP 複合体は、その後、いくつかの宿主 Nus (N 利用物質) タンパク質 (転写終結/抗終結因子、そして奇妙なことにリボソーム サブユニットを含む) が結合することで安定化されます。
3. 複合体全体（mRNA 上の結合したNut部位を含む）は転写を継続し、終結配列をスキップすることができます。

これは、ほとんどの感染後にファージがたどるライフサイクルであり、cII タンパク質は分解により十分な濃度に達しないため、プロモーターが活性化されません。^{[引用が必要]}

1. xis、int、Q、およびラムダゲノムの複製のための遺伝子 ( OP )を含む「後期初期」転写産物の書き込みが継続されます。 Cro はリプレッサー部位 (「リプレッサー」セクションを参照) を支配し、 P _RMプロモーター (溶原性サイクルのプロモーター)からの合成を抑制します。
2. O タンパク質と P タンパク質はファージ染色体の複製を開始します (「溶解複製」を参照)。
3. 別の抗終結因子であるQはQut部位に結合します。
4. P _R'プロモーターからの転写は、溶解およびヘッドとテールのタンパク質の mRNA を生成するまで拡張できるようになりました。
5. 構造タンパク質とファージゲノムは自己集合して新しいファージ粒子を形成します。
6. S、R、Rz、Rz1遺伝子の産物が細胞溶解を引き起こします。S はホリンと呼ばれる小さな膜タンパク質で、タンパク質の配列によって決まる時間に突然膜に穴を開けます。R はエンドリシンと呼ばれる酵素で、S の穴から逃れて細胞壁を切断します。Rz と Rz1 は膜タンパク質で、エンドリシンが細胞壁を分解した後、何らかの方法で外膜を破壊する複合体を形成します。野生型ラムダの場合、感染開始後約 50 分で溶解が起こり、約 100 個のウイルス粒子が放出されます。

右方向の転写ではO、P、Q遺伝子が発現する。OとPは複製を開始する役割を担い、QはP _R'からのヘッド、テール、溶解遺伝子の発現を可能にするもう一つの抗終結因子である。^[6]

Pr は右方向転写のプロモーターであり、cro 遺伝子は調節遺伝子です。cro 遺伝子は Cro タンパク質をコードし、これが Prm プロモーターを抑制します。Pr 転写が開始されると、Q 遺伝子は右方向転写のオペロンの末端で転写されます。Q 遺伝子はこのオペロンにある調節遺伝子で、右方向転写の後の遺伝子の発現を制御します。遺伝子の調節タンパク質が発現を許可すると、Q タンパク質は抗ターミネーターとして機能します。これにより、オペロンの残りの部分が転写ターミネーターに到達するまで読み取られます。このようにして、オペロンの後の遺伝子の発現が可能になり、溶解サイクルの発現につながります。^[15]

Prプロモーターは右向き転写の使用において起点を活性化することが分かっているが、これの全体像はまだ多少誤解されている。これにはいくつかの注意点があり、例えばこのプロセスはDNAポリメラーゼをコードする可能性のあるN15ファージなどの他のファージでは異なる。別の例としては、P22ファージがp遺伝子を置き換える可能性がある。p遺伝子は、DnaBヘリックスをコードできる何かの必須の複製タンパク質をコードする。^[6]

1. 最初の数回の複製サイクルでは、ラムダゲノムはθ複製（円から円へ）を経ます。
2. これは、 O遺伝子にあるori部位で開始されます。O タンパク質はori部位に結合し、P タンパク質は O に結合するだけでなく、宿主の複製機構の DnaB サブユニットにも結合します。これにより、宿主の DNA ポリメラーゼが効果的に制御されます。
3. すぐに、ファージはファージ M13 が使用するのと同様のローリング サークル複製に切り替わります。DNA に切り込みが入り、3' 末端がプライマーとして機能します。これにより、ファージ ゲノムの単一のコピーが放出されるのではなく、ゲノムの多数のコピーを含む 1 つの長い分子 (コンカテマー)が放出されることに注意してください。
4. これらのコンカテマーはパッケージ化される際にcos部位で切断されます。パッケージ化は環状ファージ DNA からは発生せず、コンカテマー DNA からのみ発生します。

Qの効果はNと似ています。QはQut部位のRNAポリメラーゼに結合し、結果として生じる複合体はターミネーターを無視することができますが、そのメカニズムは非常に異なります。Qタンパク質は、mRNA配列ではなくDNA配列と最初に結合します。^[16]

1. QutサイトはP _R'プロモーターに非常に近く、σ 因子が RNA ポリメラーゼホロ酵素から放出されない程度に近くなっています。Qutサイトの一部は -10プリブナウ ボックスに似ており、ホロ酵素を一時停止させます。
2. その後、Q タンパク質が σ 因子の一部に結合して置換し、転写が再開されます。
3. 頭部遺伝子と尾部遺伝子が転写され、対応するタンパク質が自己集合します。

左向き転写は、gam、 xis、bar、int遺伝子を発現する。^[6] Gamタンパク質は組換えに関与している。Gamは、ローリングサークル複製において宿主RecBCDヌクレアーゼが3'末端を分解するのを阻害する点でも重要である。Intとxisは、溶原性に不可欠な統合および切除タンパク質である。^[要出典]

1. ラムダファージは宿主細菌細胞の細胞質に染色体を挿入します。
2. ファージ染色体は DNA リガーゼを介して宿主細菌染色体に挿入されます。
3. 宿主RNAポリメラーゼがプロモーター部位p Lに結合すると、ファージ染色体の転写が左方向に進行し、遺伝子Nが翻訳されます。
   1. 遺伝子NはRNAポリメラーゼが翻訳終結部位を認識できなくなる制御遺伝子として働く。^[17]

左方向の転写は、 rap遺伝子の欠失変異をもたらし、ラムダファージの成長を阻害すると考えられている。これは、RNAポリメラーゼがpRプロモーター部位ではなくpLプロモーター部位に結合するためである。左方向の転写は、左オペロンでbar Iおよびbar II転写をもたらす。bar陽性表現型は、 rap遺伝子が存在しない場合に現れる。ラムダファージの成長が阻害されるのは、温度感受性によって成長が阻害されるためであると考えられている。^[18]

1. xisとint は同じ mRNA 片に存在するため、xisとintタンパク質の濃度はほぼ等しくなります。その結果、(最初に) 挿入されたゲノムが宿主ゲノムから除去されます。
2. P _Lプロモーターからの mRNA は、mRNA のsibセクションにステムループを持つ安定した二次構造を形成します。これは mRNA の 3' ( sib ) 末端を RNAaseIII 分解の標的とし、その結果、 int mRNAの有効濃度がxis mRNAより低くなります( intシストロンはxisシストロンがsib配列よりsib配列に近いため)。そのため、 intよりxisの濃度が高くなります。
3. xisの濃度がintよりも高いと、ファージゲノムの挿入や切除は行われず、これは進化的に好ましい動作です。つまり、挿入済みのファージゲノムはそのまま残り (競合が減るため)、破滅した宿主のゲノムへのファージゲノムの挿入が防止されます。

少数の感染の後、cI タンパク質がプロモーターを活性化するのに十分な濃度に達すると、溶原性ライフサイクルが始まります。

1. xis、int、Q、およびラムダゲノムの複製のための遺伝子を含む「後期初期」転写産物の書き込みが継続されています。
2. 安定化された cII は、P _RE、P _IおよびP _antiqプロモーターからの転写を促進する働きをします。
3. P _antiqプロモーターは、P R プロモーター転写物の Q 遺伝子メッセージに対するアンチセンス mRNA を生成し、Q 生成をオフにします。P RE プロモーターは、P R_{プロモーター}転写物の_croセクション_に対するアンチセンス mRNA を生成し、cro 生成を抑制し、cI_遺伝子の転写物を持ちます。これが発現すると、cI リプレッサー生成がオンになります。P Iプロモーターはint遺伝子を発現し、高濃度の Int タンパク質をもたらします。この int タンパク質は、ファージ DNA を宿主染色体に統合します (「プロファージ統合」を参照)。
4. Q がない場合、 P _R'プロモーターの読み取りフレームは拡張されないため、溶解性タンパク質や構造タンパク質は生成されません。int レベルが上昇すると (xis レベルよりはるかに高い)、ラムダゲノムが宿主ゲノムに挿入されます (図を参照)。cI が生成されると、cI がP _RプロモーターのOR1およびOR2サイトに結合し、 croやその他の初期遺伝子発現がオフになります 。cI はP _Lプロモーターにも結合し、そこでも転写がオフになります。
5. cro が欠如するとOR3サイトが未結合のままになるため、 P _RMプロモーターからの転写が発生し、cI のレベルが維持されます。
6. P _LおよびP _Rプロモーターからの転写が欠如すると、cII および cIII はそれ以上生成されなくなります。
7. cII および cIII の濃度が減少すると、P _antiq、P _REおよびP _Iからの転写は不要になるため促進されなくなります。
8. P _RMおよびP _R'プロモーターのみがアクティブのままであり、前者は cI タンパク質を生成し、後者は短い不活性転写産物を生成します。ゲノムは休止状態で宿主ゲノムに挿入されたままになります。

プロファージは、その後の宿主の細胞分裂のたびに複製されます。この休眠状態で発現するファージ遺伝子は、溶解サイクルに入るのを防ぐために、他のファージ遺伝子（構造遺伝子や溶解遺伝子など）の発現を抑制するタンパク質をコードします。これらの抑制タンパク質は、宿主細胞がストレスを受けると分解され、抑制されたファージ遺伝子が発現します。ストレスは、飢餓、毒物（抗生物質など）、または宿主を損傷または破壊する可能性のあるその他の要因によって発生します。ストレスに反応して、活性化されたプロファージは、新たに発現した遺伝子産物の 1 つによって宿主細胞の DNA から切り出され、溶解経路に入ります。

ファージλの組み込みは、細菌およびファージゲノム内のatt ^λと呼ばれる特別な結合部位で行われる。細菌の att 部位の配列はattBと呼ばれ、galオペロンとbioオペロンの間にあり、BOB' の部分で構成される。一方、環状ファージゲノム内の相補的配列はattPと呼ばれ、POP' の部分で構成される。組み込み自体は、ホリデイジャンクションを介した連続的な交換 (遺伝子組み換えを参照)であり、ファージタンパク質 Int と細菌タンパク質 IHF (組み込み宿主因子) の両方を必要とする。Int と IHF は両方ともattPに結合し、ファージと宿主 DNA の部位特異的組み換え用に設計された DNA-タンパク質複合体であるインタソームを形成する。元の BOB' 配列は組み込みによって BOP'-ファージ DNA-POB' に変更される。ファージ DNA は宿主ゲノムの一部となる。^[19]

• 溶原性は cI によってのみ維持されます。cI はP _LおよびP _Rからの転写を抑制し、同時にP _RMからの自身の発現をアップレギュレーションおよび制御します。したがって、溶原性ファージによって発現される唯一のタンパク質です。

• これはP _LおよびP _R演算子によって調整されます。両方の演算子には cI の 3 つの結合部位があります。P _Lの場合はOL1、OL2、OL3 、 P _Rの場合はOR1、OR2、OR3です。
• cI はOR1に最もよく結合し、ここでの結合はP _Rからの転写を阻害します。cI は容易に二量体化するため、cI がOR1に結合すると cI がOR2に結合する親和性が大幅に高まり、これはOR1 の結合のほぼ直後に起こります。これによりP _RMとは逆方向の転写が活性化されます。OR2 上のcIの N 末端ドメインがRNA ポリメラーゼのP _RMへの結合を強化し、cI が自身の転写を刺激するからです。cI がはるかに高い濃度で存在する場合、 OR3にも結合してP _RMからの転写を阻害し、負のフィードバックループで自身のレベルを調節します。
• P _Lオペレーターへの cI の結合は、cI 転写に直接影響を及ぼさないことを除いて非常に似ています。ただし、自身の発現をさらに抑制するため、OR3とOL3に結合した cI 二量体は、それらの間の DNA を曲げて四量体化します。
• cI が存在すると、他のラムダファージのP _LおよびP _Rプロモーターが阻害されるため、他のラムダファージによる重複感染に対する免疫が生じます。

溶原菌の典型的な誘導には、感染した細胞に紫外線を照射することが含まれます。溶原菌が DNA 損傷を受けるか、宿主のSOS 反応が刺激される状況はすべて、誘導につながります。

1. 休眠状態のファージゲノムを含む宿主細胞は、高ストレス環境により DNA 損傷を受け、SOS 応答を起こし始めます。
2. RecA (細胞タンパク質) は DNA 損傷を検出し、活性化します。これは、非常に特異的なコプロテアーゼである RecA* になります。
3. 通常、RecA* は LexA (転写リプレッサー) に結合し、LexA 自己プロテアーゼ活性を活性化します。これにより LexA リプレッサーが破壊され、DNA 修復タンパク質の生成が可能になります。溶原性細胞では、この反応が乗っ取られ、RecA* が cI 自己切断を刺激します。これは、cI が自己切断部位で LexA の構造を模倣するためです。
4. 切断された cI は二量体化できなくなり、DNA 結合に対する親和性を失います。
5. P _RおよびP _Lプロモーターは抑制されなくなり、オンになり、細胞は発現イベントの溶解シーケンスに戻ります (cIIはSOS 応答中の細胞では安定していないことに注意してください)。ただし、注目すべき違いが 1 つあります。

1. ファージゲノムは依然として宿主ゲノムに挿入されており、DNA 複製を起こすには切除が必要です。ただし、通常のP _Lプロモーター転写産物の外側にあるsibセクションは、この読み取りフレームには含まれません (図を参照)。
2. P _Lプロモーター mRNAにsibドメインがない場合は、3' 末端にヘアピン ループが存在せず、転写産物は RNAaseIII 分解の対象にはなりません。
3. 新しい完全な転写物にはxisとint の両方のコピーが 1 つずつ含まれているため、 xis と int のタンパク質がほぼ同濃度で生成されます。
4. xis と int の濃度が等しいと、挿入されたゲノムが宿主ゲノムから切り出され、複製とその後のファージ生成が行われます。

多重性再活性化（MR）は、それぞれが不活性化ゲノム損傷を含む複数のウイルスゲノムが感染細胞内で相互作用して、生存可能なウイルスゲノムを形成するプロセスです。MRはもともとT4ファージで発見されましたが、その後λファージ（および他の多くの細菌や哺乳類のウイルス^[20]）でも発見されました。紫外線によって不活性化されたλファージのMRは、宿主または感染ファージのいずれかの組換え機能に依存します。^[21] 両方の組換えシステムの欠如はMRの喪失につながります。

大腸菌宿主が相同プロファージに対して溶原性である場合、紫外線照射を受けたλファージの生存率は増加します。この現象はプロファージ再活性化と呼ばれます。 ^[22] λファージにおけるプロファージ再活性化は、MRの場合と同様の組換え修復プロセスによって起こるようです。

ラムダファージに見られるリプレッサーは、非常に単純なシステムで遺伝子発現をどの程度制御できるかを示す顕著な例である。バーバラ・J・マイヤーが発見したように、このリプレッサーは相互に排他的な発現をする2つの遺伝子を持つ「バイナリスイッチ」を形成する。[ 23 ^]

ラムダリプレ​​ッサー遺伝子システムは、（染色体上の左から右へ）以下の要素で構成されています。

• cI遺伝子
• または₃​
• または₂​
• または₁​
• クロ遺伝子

ラムダリプレ​​ッサーは自己組織化二量体で、cIタンパク質としても知られています。^[24]ヘリックス-ターン-ヘリックス結合モチーフでDNAに結合します。cIタンパク質とCroタンパク質の転写を制御します。

ラムダファージのライフサイクルは cI および Cro タンパク質によって制御されます。cI タンパク質が優勢な場合、ラムダファージは溶原性状態のままになりますが、cro タンパク質が優勢な場合は溶菌サイクルに変換されます。

_{cI 二量体は、OR 1}、OR ₂、OR 3 の3 つのオペレーターのいずれかに、OR 1 > O R 2 > O R 3 の順序で結合します_。cI二_量体_がO R 1 に結合_すると、2 番目のcI 二量体が O _R 2 に結合することが促進されます。この効果は協同性と呼ばれます。したがって、 _OR 1 と O _{R 2 は、ほぼ常に cI によって同時に占有されます。ただし、これによって cI と O R} 3間の親和性が高まるわけではなく、cI 濃度が高い場合にのみ、これらのオペレーターが占有されます。

cI の濃度が高い場合、二量体はオペレーター O _L 1 および O _L 2 (R オペレーターから 2 kb 以上下流にある) にも結合します。cI 二量体が O _L 1、O _L 2、O _R 1、および O _R 2 に結合すると、DNA にループが誘導され、これらの二量体が結合して八量体を形成します。これは長距離協同性と呼ばれる現象です。八量体が形成されると、cI 二量体は O _L 3 および O _R 3に協同的に結合し、cI の転写を抑制します。この自己抑制制御により、リプレッサー分子の安定した最小濃度が保証され、SOS シグナルが発生した場合、より効率的なプロファージ誘導が可能になります。^[25]

• cI タンパク質が存在しない場合は、cro遺伝子が転写される可能性があります。
• cI タンパク質が存在する場合、cI遺伝子のみが転写される可能性があります。
• cI の濃度が高いと、両方の遺伝子の転写が抑制されます。

• 
  一部の塩基対は、cl タンパク質と cro タンパク質のいずれかのプロモーターとオペレーターの二重の機能を果たします。
• 
  タンパク質 cl がオンになり、リプレッサーが OR2 に結合してポリメラーゼの結合が増加し、OR1 がオフになります。
• 
  溶原菌抑制は、OR3 の結合親和性が弱いため、3 つのサイトすべてに結合しますが、その発生頻度は低いです。OR1 抑制は、リプレッサー間の相互作用により、OR2 への結合親和性を高めます。リプレッサーの濃度が増加すると、結合が増加します。

ここで重要な区別は、感染時の溶原性と溶解、およびプロファージからの溶原性または溶解の継続という 2 つの決定の違いです。後者は、誘導のセクションで詳しく説明されているように、細胞の SOS 応答における RecA の活性化によってのみ決定されます。前者もこれに影響を受けます。SOS 応答を受けている細胞は、cI タンパク質が蓄積されないため、常に溶解されます。ただし、感染時の初期の溶解性/溶原性の決定は、cII および cIII タンパク質にも依存します。

十分な栄養のある細胞では、プロテアーゼ活性が高く、cII を分解します。これが溶菌性ライフスタイルにつながります。栄養が限られている細胞では、プロテアーゼ活性が低く、cII が安定します。これが溶原性ライフスタイルにつながります。cIII は、直接的に、および関連するプロテアーゼに対する競合阻害剤として作用することによって、cII を安定化するようです。これは、栄養が不足し、より休眠状態にある「問題のある」細胞が溶原性になる可能性が高いことを意味します。これが選択されるのは、ファージが細菌内で休眠状態になり、より良い時期が来るまでファージが利用できるためであり、ファージは利用可能な追加のリソースと、感染可能な他の細胞が近くにいる可能性が高いため、ファージはより多くのコピーを作成できます。

ラムダの溶解-溶原性の決定に関する完全な生物物理学的モデルはまだ開発されていない。コンピュータモデリングとシミュレーションは、感染中のランダムなプロセスが個々の細胞内での溶解または溶原性の選択を駆動することを示唆している。^[26] しかし、最近の実験は、感染前に存在する細胞間の物理的差異が、細胞が溶解するか溶原性になるかを事前に決定することを示唆している。^[27]

ラムダファージはモデル生物として多用されており、最初は微生物遺伝学、その後は分子遺伝学において優れたツールとなっている。^{[28]その用途としては、}組換えDNAのクローニング用ベクターとしての応用、ゲートウェイ法によるクローンDNAのシャッフルのための部位特異的リコンビナーゼ（int）の使用、^{[29]およびリ}コンビナリングと呼ばれるDNA工学法におけるタンパク質Redアルファ（「エキソ」とも呼ばれる）、ベータ、ガンマを含むRedオペロンの応用などがある。ラムダファージの48kbのDNA断片は増殖感染には必須ではなく、外来DNAで置き換えることができ、^[30]その後ファージによって複製される。ラムダファージはプラスミドよりも容易に細菌に侵入するため、宿主のDNAを破壊することもその一部になることも可能な有用なベクターとなっている。^{[31]ラムダファージは、ヒト}アスパルチル（アスパラギニル）β-ヒドロキシラーゼ（ASPH、HAAH）を標的とする抗癌ワクチンとしても操作でき、マウスの肝細胞癌に効果があることが示されています。^{[32]ラムダファージは、}特殊な形質導入の研究でも重要な役割を果たしてきました。^[33]

• エスター・レーダーバーグ
• ラムダホリンファミリー
• 分子量サイズマーカー
• サンカル・アディヤ
• 受精卵誘導
• コリネバクテリオファージ– コリネファージβ（ベータ）とω（オメガ）はラムダウイルス属の（提案されている）メンバーです。

ウィキメディア・コモンズには、ラムダファージに関連するメディアがあります。

Wikispeciesには、Λ-likeウイルスに関する情報があります。

• ライフサイクル、ラムダライフサイクルの基本アニメーション（感染と溶解/溶原性経路をタンパク質と転写の詳細とともに図示）
• MIT のタイムラプス顕微鏡ビデオでは、ラムダファージによる溶解と溶原性の両方が示されています。
• ラムダファージのライフサイクル（ラムダバクテリオファージのライフサイクルの基本的な視覚的デモンストレーション）
• GenBank のラムダファージゲノム
• UniProt のラムダファージリファレンスプロテオーム
• NCBI のラムダファージタンパク質構造 (バクテリオファージ ラムダのタンパク質構造の 3D 表示)