Фаг бактериофаги репликация в клетке-хозяине

Рис. 2-24. Репликация бактериофага в клетке-хозяине.

Пытаясь найти по возможности более простые системы для изучения синтеза ДНК, многие исследователи обратились к мелким ДНК-содержащим вирусам типа ФХ174 и М13. Они не обошли при этом вниманием бактериофаги, снабженные отростками фаги Я, Т7 и Т4, а также плазмиду колицина Е-1. Преимущество этих систем состоит в том, что для них легче смоделировать репликацию ДНК в клеточных экстрактах, а кроме того, ДНК вирусов и плазмид хорошо изучены с генетической точки зрения. Во многих случаях репликация зависит как от генов вируса, так и от генов клетки-хозяина. Так, например, мутации генов dnaB, D, Е, F и О приводят к потере способности поддерживать рост фага X точно так же, как и в случае, когда инактивированы /s-гены. Вместе с тем фаг X сохраняет способность к репликации в бактериях с мутантными генами А я С. Многие вирусы, в том числе Т-четные фаги, содержат гены, кодирующие синтез своих собственных специфических ДНК-полимераз и других белков, необходимых для репликации. [c.276]

Роль ДНК как носителя генетической информации подтверждается целым рядом фактов. Эксперимент Эвери, МакЛеода и Мак-Карти показал, что ДНК, вьщеленная из одного штамма бактерий, способна проникнуть в клетки другого штамма и трансформировать их, придавая им некоторые наследуемые признаки донора. Опыт Херши и Чейз продемонстрировал, что именно ДНК бактериофага, а не его белковая оболочка несет генетическое сообщение для репликации вируса в клетке-хозяине. Все соматические клетки организма данного вида сод жат ДНК с одинаковым нуклеотидным составом, который не зависит ни от. питания, ни от условий окружающей среды Хотя нуклеотидный состав ДНК у разных видов различен, в двухцепоче ных ДНК всех видов число остатков аденина всегда равно числу остатков тимина, а число гуаниновых остатков всегда равно числу цитозиновых остатков. [c.890]

Нуклеотидный состав ДНК фХ174. ДНК бактериофага фХ174 может находиться в двух формах в одноцепочечной (в ви-рионе) и в двухцепочечной (в ходе репликации в клетке-хозяине). Как вы думаете, одинаков ли нуклеотидный состав у этих двух форм ДНК Обоснуйте свой ответ. [c.892]

Вирусы впервые были описаны как болезнетворные агенты, которые размножаются только в клетках и имеют настолько малые размеры, что способны проходить через ультратонкие фильтры, задерживающие самые мелкие бактерии До появления электронного микроскопа природа их оставалась неясной, хотя уже тогда высказывалось мнение, что это, возможно, просто гены, которые приобрели способность переходить из одной клетки в другую. В 1930-х годах использование ультрацентрифуги сделало возможным отделение вирусов от компонентов клетки-хозяина. В результате уже в начале 1940-х годов стало более или менее ясно, что все вирусы содержат нуклеиновые кислоты. Это укрепило исследователей в мысли, что вирусы и генетический материал выполняют сходные функции. Подтверждение такой точки зрения было получено при изучении вирусов бактерий (бактериофагов). В 1952 г. удалось показать, что в клетку бактерии-хозяина проникает одна только ДНК бактериофага (без его белка) и что именно она инициирует здесь процесс репликации, приводящий в конечном счете к появлению в инфицированной клетке нескольких сотен дочерних вирусных частиц. Таким образом, вирусы можно рассматривать как генетические элементы одетые в защитную оболочку и способные переходить из одной клетки в другую. Размножение вирусов само по себе часто оказывается летальным для клетки, в которой оно происходит. Многие вирусы разрушают инфицированную клетку (вызывают ее лизис), что и дает возможность потомству вируса переходить в соседние клетки. Клинические симптомы вирусной инфекции во многих случаях отражают именно эту цитолитическую способность вируса Высыпание при [c.314]

Цикл размножения вируса начинается с его прикрепления к поверхности клетки. Вирион содержит специальные белки, узнающие определенные вещества мембраны клетки-хозяина эти вещества называют рецепторами вируса. Например, бактериофаг Т4 прикрепляется только к клеткам Е. соИ, полиовирус — к определенным клеткам человека, а также обезьян, вирус гриппа — к клеткам слизистой оболочки дыхательных путей. После прикрепления вирион проникает через мембрану внутрь клетки иногда в клетку попадает только нуклеиновая кислота вириона. Затем с использованием аппарата клетки-хозяина начинается репликация вирусного генома и синтез вирусных белков из них путем самосборки образуются новые вирионы, которые освобождаются из клетки, либо разрушая ее (лизис клеток), либо проходя через мембрану без разрушения клетки. [c.150]

Совершенно ясно, что технически довольно трудно наблюдать, каким образом вирусы растений и животных внедряются в клетки своих хозяев и размножаются там трудно также изучать роль нуклеиновой кислоты вируса в этих процессах. Удобным объектом для такого рода исследований служат бактериофаги — вирусы, поражающие бактериальные клетки. Они легко поддаются биохимическому изучению, главным образом благодаря быстрому размножению их в клетках хозяина. Бактериофаги широко использовались при исследованиях в области молекулярной генетики и репликации пуклеиновых кислот. Частицы бактериофага могут содержать либо ДНК, либо РНК. [c.157]

После адсорбции на Р-пилях клетки Е. соИ и внедрения в нее молекулы РНК начинается внутриклеточный рост родительской частицы фага f2. По истечении латентного периода продолжительностью примерно 50 мин происходит лизис первых зараженных клеток и освобождается от 1000 до 10 ООО инфекционных частиц потомства на клетку в зависимости от условий роста. Брюхимическое исследование процессов, происходящих в клетках Е. oli, зараженных фагом f2, показало, что в отличие от того, что наблюдается при заражении Т-четным фагом, в этом случае синтез ДНК, РНК и белка клетки-хозяина не подавляется почти до самого конца латентного периода. Эти данные в свою очередь привели к новому вопросу в какой степени продолжающиеся процессы синтеза в клетке-хозяине принимают участие в репродукции бактериофага f2 В частности, важно было выяснить, не осуществляется ли генетическая функция вирусной РНК путем обратной транскрипции ее генетической информации на внутриклеточную ДНК, которая затем обеспечивает синтез РНК и белка потомства фага согласно механизму гетерокаталитической функции ДНК. Эта возможность была, однако, вскоре опровергнута, так как было показано, что размножение фага f2 происходит более или менее нормально в бактериях, обработанных ингибиторами репликации ДНК и ее транскрипции в РНК. Таким образом, было продемонстрировано, что вирусная РНК представляет собой полностью автономный генетический материал, не" нуждающийся в участии ДНК-матрицы для осуществления своей двойной генетической функции. [c.470]

Вирусы группы паравакцины несколько мельче (160 X X 260 нм), чем вирусы группы оспы, но имеют, очевидно, такую же внутреннюю структуру. У одного из представителей этой группы (вируса контагиозного пустулезного дерматита) мембрана, раснолол енная у поверхности, имеет вид плетеной корзинки, который придают ей складки спиральных белковых нитей (фиг. 46) [341]. При неполной деградации частиц этого вируса можно видеть, что многие из них соединены между собой расплетенными нитями мембраны. Не удивительно, что происходящее в клетке-хозяине раздевание вируса представляет собой особый случай, иллюстрирующий взаимную адаптацию вируса и хозяина. В этом разделе следовало бы рассмотреть и различные структуры бактериофагов, имеющих отростки. Однако эти структуры настолько тесно связаны с процессом репликации, что целесообразнее обсуждать их в соответ-ствующел[ контексте (см. гл. XI, разд. В). [c.182]

Более мелкие ДНК-содержащие вирусы, например обезьяний вирус SV40 или мельчайший бактериофаг ФХ174, несут в себе гораздо меньше генетической информации и гораздо больше зависят от ферментов клетки-хозяина как в синтезе своих белков, так и в синтезе своей ДНК. Они подчиняют себе и используют для своих иужд клеточные ферменты, участвующие в репликации ДНК, в том числе и ДНК-полимеразу. [c.316]

Количество информации, которую вирус привносит в инфицируемую клетку, чтобы обеспечить себе воспроизведение, различается у разных вирусов весьма заметно. Так, в ДНК сравнительно крупного бактериофага Т4 закодировано не менее 30 различных ферментов, обеспечивающих избирательную и быструю репликацию хромосомы бактериофага Т4 в ущерб репликации ДЕЖ клетки-хозяина, т. е. Е. oh (рис. 5-72). Эти белки участвукл в непрерывных циклах репликации Т4-ДЕЖ и осуществляют избирательное включение 5-гидроксиметилцитозина, который в Т4-ДЕЖ замещает цитозин. В геноме бактериофага Т4 закодированы также и нуклеазы, избирательно разрушающие ДЕЖ Е. oh (геном самого бактериофага из-за необычного состава оснований не подвержен действию этих нуклеаз). Кроме того, в нем закодированы белки, изменяющие молекулы бактериальной РНК-полимеразы таким образом, что они на разных стадиях инфекции транскрибируюгт различные группы генов бактериофага. [c.316]

Рис. 1-8. Микрофотография бактериальной клетки (Es heri hia oli) в нормальном здоровом состоянии (А) и через час после инфицирования бактериофагом Т4 (5). Частицы фага (некоторые из них видны прикрепленными к наружной оболочке клетки) впрыскивают свою ДНК в клетку, затем эта ДНК направляет синтез специфических фаговых белков, одни из которых разрушают ДНК бактерии-хозяина, а другие катализируют репликацию ДНК бактериофага На представленной стадии вновь синтезированная фаговая ДНК, упакованная в белковые оболочки, видна в виде

Справочник химика 21

Химия и химическая технология