Вирулентные и умеренные фаги. Профаги. Лизогения. Фаговая конверсия. Дефектные фаги.

Фазы взаимодействия фага с бактериальной клеткой.

1. Адсорбция (отростковой частью фага) на клеточной стенке бактерий. В эту фазу рецепторы 6-ти зубой пластины и нитей прикрепления специфически взаимодействуют с определенными рецепторами клеточной стенки бактерий. Некоторые фаги в качестве рецепторов используют F-пили. На бактериях, лишенных клеточной стенки (L-формы, мико плазмы), бактериофаги не адсорби­руются.

2. Проникновение нуклеиновой кислоты фага в клетку путем впрыскивания, при этом оболочка фага остается на поверхности бактериальной клетки.

3. Эклипсная фаза. Синтез фаговых частиц, подобно синтезу вирусов в эукариотической клетке. Происходит репликация нуклеиновой кислоты бактериофага с образованием множественных копий, а на рибосомах бактериальной клетки - синтез фаговых белков. В результате образуется вегетативный фаг, т.е.

неоформленный фаговый материал (белковые оболочки и нуклеиновые кисло­ты).
4. Композиция фаговых частиц. Происходит сборка белковых оболочек и нуклеиновых кислот и формируются зрелые бактериофаги.

6. Выход фага из бактериальной клетки путем лизиса клетки изнутри. Он осуществляется за счет свободного лизоцима, выделяемого бактериофагом, что приводит к гибели бактерий.

7.

В зависимости от типов взаимодействия различают вирулентные и умеренные фаги.

Вирулентные взаимодействуют с бактериями по продуктивному типу. В начале происходит абсорбция фага на оболочке бактерий, за счет взаимодействия специфических рецепторов. Имеет место проникновение или пенетрация вирусной нуклеиновой кислоты в цитоплазму бактерий. Под действием Лизоцима в оболочке бактерии образуется небольшое отверстие, чехол у фага сокращается и НК впрыскивается. Оболочка фага за пределами бактерии. Далее осуществляется синтез ранних белков. Они обеспечивают синтез фаговых структурных белков, репликацию фаговой нуклеиновой кислоты и репрессию деятельности бактериальной хромосом.

После этого происходит синтез структурных компонентов фагов и репликация нуклеиновой кислоты. Из этих элементов происходит сборка нового поколения фаговых частиц. Сборка носит название морфогенез, новых частиц, которых в одной бактерии может образовываться 10-100. Далее лизис бактерии и выход нового поколения фагов во внешнюю среду.

Умеренные бактериофаги взаимодействуют либо по продуктивному, либо по интегративному типу. Продуктивный цикл идет аналогично. При интегративном взаимодействии – ДНК умеренного фага после попадания в цитоплазму встраивается в хромосому в определенном участке, причем при делении клетки реплицируется синхронно с бактериальной ДНК и вот эти структуры передаются дочерним клеткам. Такая встроенная ДНК фага – профаг, а бактерия, содержащая профаг, называется лизогенной, а явление – лизогения.

Спонтанно, или под влиянием ряда внешних факторов профаг может вырезаться из хромосомы, т.е. переходить в свободное состояние, проявлять свойства вирулентного фага, что будет приводить к образованию нового поколения бактериальных тел – индукция профага.

Лизогенезация бактерий лежит в основе фаговой(лизогенной) конверсии. Под этим понимают изменение признаков или свойств у лизогенных бактерий, по сравнению с нелизогенными того же вида. Изменяться могут разные свойства – морфологические, антигенные и тд.

Умеренные фаги могут быть дефектными – не способными образовывать фаговое потомство не в естественных условиях и в индукции.

Наряду с вирулентными фагами существуют умеренные фаги, отличающиеся от первых характером взаимодействия с бактериальной клеткой. Их основная особенность состоит в том, что они способны переходить из вегетативного состояния, присущего вирулентному фагу, в неинфекционную форму, названную профагом. Клетка, содержащая профаг в геноме, называется лизогенной и отличается от исходной наличием дополнительной генетиче­ской информации за счет генов профага. Это явление фаговой или лизогенной конверсии, т.к. профаг придает бактерии новые свойства, (лат. conversio – превращение).

Дата добавления: 2017-02-01