Упрощенная HTML-версия
Наиболее морфологически распространенный тип фагов характеризуется наличием
головки – икосаэдра, отростка (хвоста) со спиральной симметрией (часто имеет полый
стержень и сократительный чехол), шипов и отростков (нитей), т.е. внешне несколько
напоминают сперматозоид.
Взаимодействие фагов с клеткой (бактерией) строго специфично, т.е. бактериофаги
способны инфицировать только определенные виды и
фаговары
бактерий.
Основные этапы взаимодействия фагов и бактерий.
1. Адсорбция (взаимодействие специфических рецепторов).
2. Внедрение вирусной ДНК (инъекция фага) осуществляется за счет лизирования
веществами типа лизоцима участка клеточной стенки, сокращения чехла, вталкивания
стержня хвоста через цитоплазматическую мембрану в клетку, впрыскивание ДНК в
цитоплазму.
3. Репродукция фага.
4. Выход дочерних популяций.
Основные свойства фагов.
Различают
вирулентные фаги
, способные вызвать продуктивную форму процесса, и
умеренные фаги
, вызывающие редуктивную фаговую инфекцию (редукцию фага). В
последнем случае геном фага в клетке не реплицируется, а внедряется (интегрируется) в
хромосому клетки хозяина (ДНК в ДНК), фаг превращается в
профаг.
Этот процесс получил
название
лизогении
. Если в результате внедрения фага в хромосому бактериальной клетки она
приобретает новые наследуемые признаки, такую форму изменчивости бактерий называют
лизогенной (фаговой) конверсией.
Бактериальную клетку, несущую в своем геноме профаг,
называют лизогенной. Профаг при нарушении синтеза особого белка –репрессора может
перейти в литический цикл развития, вызвать продуктивную инфекцию с лизисом бактерии.
Умеренные фаги имеют существенное значение в обмене генетическим материалом
между бактериями –
в трансдукции
(одна из форм генетического обмена). Например,
способностью вырабатывать экзотоксин обладают только возбудитель дифтерии, в
хромосому которого интегрирован умеренный профаг, несущий
оперон
tox, отвечающий за
синтез дифтерийного экзотоксина.
Умеренный фаг tox вызывает лизогенную конверсию
нетоксигенной дифтерийной палочки в токсигенную.
По спектру действия на бактерии выделяют следующие типы фагов:
– поливалентные
(лизируют
близкородственные
бактерии,
например
сальмонеллы);
– моновалентные (лизируют бактерии одного вида);
– фаговароспецифические
(лизируют
только
определенные
фаговары
возбудителя).
На плотных средах фаги обнаруживают чаще с помощью спот (spot) – теста
(образование негативного пятна при росте колоний) или методом агаровых слоев (титрования
по Грациа).
Практическое использование бактериофагов.
1. Для идентификации (определение фаговара).
2. Для фагопрофилактики (купирование вспышек).
3. Для фаготерапии (лечение дисбактериозов).
4. Для оценки санитарного состояния окружающей среды и эпидемиологического
анализа.
Лекция № 6
ГЕНЕТИКА БАКТЕРИЙ И ВИРУСОВ