Бактериофаги и их характеристика.

БАКТЕРИОФАГ — вирус бактерий, заражающий бактериальную клетку, размножающийся в ней и часто вызывающий ее растворение (лизис). Впервые явление лизиса бактерий наблюдал в Гамалея. Д, Эрель выделил из кишечника больного дизентерией растворяющий бактерии фактор и назвал его бактериофагом — пожирателем бактерий. Б. обладает выраженной специфичностью, растворяя лишь определенные виды бактерий. Б. состоит из двух основных компонентов: белков и нуклеиновых к-т. В зависимости от типа нуклеиновой к-ты они делятся на ДНК - и РНК-содержащие. Нек-рые из фагов них представляют собой гибкую нить, другие — шестигранник. Наиболее сложны по строению Б. кишечной палочки — это фаги Т, среди к-рых детально изучены фаги Т-2, Т-4, Т-6. Т-четные Б. имеют головку, внутри к-рой упакована его ДНК. От головки отходит хвостовой отросток, играющий значительную роль в заражении бактерии. Он состоит из сократительного наружного чехла, внутреннего стержня, базальной пластинки и шести тонких фибрилл. Заражение бактерии начинается с прикрепления его хвостового отростка к поверхности клетки (адсорбция фага). Адсорбцию осуществляют фибриллы хвостового отростка, к-рые прикрепляются к структурам бактериальной клетки, называемым фагорецепторами. Базальная пластинка хвоста бактериофага вступает в тесный контакт с клеточной стенкой, в результате чего сократительный чехол хвоста сокращается, а центральный его стержень прокалывает клеточную мембрану и ДНК фага впрыскивается внутрь бактерии. После

Проникновения ДНК в бактерии начинает реализовываться генетическая информация, записанная в ДНК фага. В клетке синтезируются ферменты, Разрушающие ДНК бактерии, и ферменты, необходимые для репродукции ДНК фага. После этого этапа (синтез ранних белков), в бактерии синтезируются поздние белки, образующие оболочку фага. В результате возникают новые частицы Б., бактерия растворяется, а размножившийся в ней Б. выходит в окружающую среду. Фаги, способные воспроизводиться в бактериях, разрушать их и выходить при этом в виде полноценных частиц и среду, называются вирулентными фагами. У умеренных фагов ДНК после заражения клетки может внедриться в ДНК самих бактерий, не нарушая их жизнедеятельности. Она удваивается в составе бактериальной хромосомы при делении клетки, т. е. передается потомству. Бактерия, в ДНК крой присутствует ДНК умеренного фага, называется лизогеннои, а фаговая ДНК, объединенная с бактериальной ДНК, профагом. Включение умеренных фагов и их вырезание из хромосомы может вызвать генетические последствия: 1) изменить регуляцию работы генов бактерии, находящихся в месте включения фагов; 2) вызвать резкое увеличение скорости возникновения мутаций; 3) при неточном вырезании профага из хромосомы — захватить бактериальные гены, к-рые далее умеренный бактериофаг может перенести на другие бактерии при трансдукции. Все эти особенности умеренных бактериофагов используются в генетической инженерии и биотехнологии.