Бактериофаг X инфицирование

Векторы на основе бактериофагов, содержащих одноцепочечную ДНК. Лучшие векторы такого типа разработаны на основе фага М13. В зрелую фаговую частицу входит одноцепочечная ДНК длиной 6500 нуклеотидов. После проникновения в клетку одноцепочечная ДНК фага превращается в двухцепочечную репликативную форму (РФ), которую выделяют из клеток и используют как вектор для клонирования. В инфицированной клетке накапливается 100—200 копий РФ ДНК. После этого синтез становится асимметричным и синтезируется лишь одна нить ДНК, которая входит в состав зрелого фага. Фаг М13 не убивает клетку, но лишь замедляет ее деление. Частицы зрелого фага непрерывно выделяются в среду, и их титр в культуральной жидкости может достигать 10 в 1 мл. [c.152]

ДНК-лигазе, использованной Кораной в синтезе гена, для соединения элементов донора и акцептора требовалось применение матрицы из Е. соИ, инфицированной бактериофагом Т4. Однако была выделена менее требовательная РНК-лигаза. Она катализирует фосфорилирование З -гидроксильной группы рибоолигонук- еотида 5 -фосфатом донора. Фермент, по-видимому, не проявляет специфичности к основаниям и такие малые фрагменты как тримеры могут быть соединены им без участия матрицы. Сшиванием двух гексамеров r(Ap)s и rp(Up)5U был получен с прекрасным выходом додекамер r(Ap)s p (Up)5U [17]. [c.187]

Реакция завершается отщеплением АМР Следует отметить, что в клетках, инфицированных бактериофагом 14, индуцируется особая лигаза, для активации которой вместо NAD+ используется АТР. [c.198]

Подобным же образом было показано, что действие 5-фторурацила на бактерии, приводящее к образованию химически измененных ферментов, протекает чрезвычайно быстро в течение десятков секунд. Наконец, при инфицировании клеток бактериофагом Tj немедленно ингибируется синтез рибосомной РНК. Через несколько минут начинается бурный синтез ряда (около 20) новых белков фага вместо примерно 1000 белков нормальной клетки, для чего необходимо образование в рибосомах соответствующих матриц. Если считать, что для синтеза нового белка нужны матрицы из РНК, то время синтеза матриц измеряется десятками секунд. Указанные факты также подтверждают гипотезу о существовании особого вида РНК, переносящего информацию от хромосомы к рибосомам, в которых синтезируются белки, РНК, крайне нестабильной, с малым временем оборота, постоянно синтезируемой и распадающейся. [c.466]

Многосубъединичная структура, свойственная прокариотическим и в еще большей мере эукариотическим РНК- юлимеразам, не является обязательным условием для осуществления процесса транскрипции. Известны эффективно работающие РНК-полимеразы, состоящие из одной субъединицы. Такие РНК-полимеразы образуются в клетках бактерий, инфицированных некоторыми вирусами. Из них наиболее изучена РНК-полимераза бактериофага Т7, которая возникает в клетках Е.соН, зараженных фагом, и программа, для синтеза которой содержится в ДНК фага ТТ. [c.184]

Размножению некоторых пикорнавирусов животных (вирусов полиомиелита, энцефаломиокардита, ящура), а также бактериофагов класса f2 уделялось очень много внимания. Хуже обстоит дело с изучением размножения вирусов растений. Объясняется это тем, что работа с растительной тканью сопряжена со многими неудобствами технического характера, да к тому же трудно получить равномерно инфицированный материал [46, 413]. Однако нет оснований ожидать, что репликация вирусов растений принципиально отличается от репликации сходных вирусов бактерий и животных. [c.237]

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]

Некоторые бактерии несут вирусы (умеренные бактериофаги), которые либо встроены в хромосому клетки-хозяина и реплицируются вместе с ней, либо существуют в клетке автономно и реплицируются самостоятельно, что в конечном итоге приводит к лизису и гибели бактерий. Один из таких умеренных бактериофагов — бактериофаг лямбда (X). При инфицировании чувствительных бактерий . соИ он инъецирует в бактериальную клетку свой геном, состоящий из линейной двухцепочечной ДНК размером 45000 пар оснований (рис. 41.5). В зависимости от физиологического статуса микроорганизма дальнейшее развитие фага может протекать либо по лизогенному пути, который заключается в интеграции фаговой ДНК с хозяйским геномом и сохранении [c.113]

Ограничения развития фага, обусловленные свойствами бактерии. Зависимость внутриклеточного развития бактериофага от наличия многих ферментов, а также структур бактерий, не всегда существенных для самой клетки, позволяет отбирать такие мутанты бактерий, в которых развитие фага блокировано на разных стадиях — транскрипции, трансляции, репликации НК, сборке зрелых частиц. У таких мутантов адсорбция фага обычно не нарушена. Следует отметить, одиако, что среди фагоустойчивых мутантов с нарушением внутриклеточного развития фага обычно выявляют лишь те мутанты, которые переносят осуществление определенных стадий развития фага. Обычным отбором не удается выявить мутанты, которые, ограничивая развитие фага, и сами погибают. Между тем именно такие мутанты были бы хорошим средством для гашения вспышки фаголизиса. Действительно, ранняя гибель инфицированной бактерии без образования даже минимального количества жизнеспособного фага способствовала бы тому, что вторичные мутанты фага, способные обойти такой тип устойчивости, отбирались бы редко. [c.203]

Инактивация РНК-полимеразы Е. соИ при инфицировании бактериофагом Т4 [c.130]

Период от момента инфицирования клетки бактериофагом и началом ее лизиса называется латентным. Продолжительность латентного периода у одних фагов исчисляется минутами, у других — часами. Количество корпускул, образую- [c.73]

Специфические бактериофаги являются очень точными индикаторами, определяющими видовую и типовую принадлежность бактерий. Поэтому они нашли широкое применение для идентификации бактерий, выделяемых из организма больного и инфицированных объектов внешней среды. [c.80]

Таким образом, ретровирусы, вызывающие опухоли, относятся к трансдуцирующим, подобно бактериофагу к. Когда-то произошла их рекомбинация с клеточной ДНК, и теперь продукт рекомбинации может встраиваться в геном инфицированной клетки (рис. IV.7). Обычно -on имеет другую структуру, чем его клеточный аналог. Кроме того, транскрипция провирусного -on находится под контролем провирусного регуляторного элемента, а не клеточного. Эта аномальная регуляция и/или аномальный продукт экспрессии -on сложным и не [c.346]

Небольшой образец (0,1 мл) суспензии фага Т4 (10 ° фаговых частиц/мл) смешивали со 100 мл культуры Е. соИ (10" клеток/мл) и инкубировали смесь при 37 °С. Затем с интервалом в 5 мин отбирали по 2 пробы инфицированных бактерий и встряхивали их с хлороформом, чтобы убить бактерии. Одну из проб обрабатывали ферментом лизоцимом, чтобы вызвать лизис бактерий. Другую пробу лизоцимом не обрабатывали. Ни хлороформ, ни лизоцим не убивают бактериофаг Т4. Во всех пробах измеряли концентрацию (титр) фаговых частиц. Результаты представлены на рис. 5-31. [c.35]

Инфицирование клетки Е. соИ бактериофагом происходит следующим путем фаг впрыскивает свою ДНК через клеточную стенку в цитоплазму. Приблизительно через 20 мин после этого клетка лопается, и из нее выходит около 100 полностью готовых копий исходной вирусной частицы. Такая высокая скорость размножения позволяет проводить в пробирке в течение 20 мин генетические эксперименты, для которых потребовалось бы все население земного шара, если бы эти опыты проводились на людях. Главные принципы, лежащие в основе этого метода, были ясно изложены Бензером [130], который впервые составил карту тонкого строения гена. Частицы бактериофагов, подобно бактериям, можно посеять в чашке с агаром. Отличие заключается лишь в том, что агар должен содержать однородную суспензию бактерий, чувствительных к вирусу. В какой бы участок чашки ни попали вирусные частицы, они заражают какую-либо бактерию. Вокоре инфекция распространяется на соседние бактерии и в результате образуется стерильное пятно (рис. 15-20). Число основных вирусных частиц, содержащихся в суспензии, можно легко определить, сосчитав число стерильных пятен, образовавшихся в результате посева. [c.248]

ДНК-полимераза бактериофага Т4 получается из клеток Е. oli, инфицированных бактериофагом Т4. Фермент обладает ДНК-по-лимеразной и значительно более высокой по сравнению с ДНК-полимеразой I 3 -> 5 -экзонуклеазной активностью, но, в отличие от последней, не проявляет 5 -> З -экзонуклеаэную активность. [c.351]

Эта простая картина остается в силе для большинства видов клеток, однако она должна быть модифицирована в случаях двух типов вирусов. Во-первых, некоторые вирусы, подобные полиови-русу и бактериофагу М52, содержат хромосому, которая представляет собой цепь РНК. Потомство этих вирусов образуется без вмешательства ДНК [1]. Во-вторых, некоторые опухолевые вирусы также содержат в качестве генетического материала РНК, но в инфицированной клетке хозяина она транскрибируется в ДНК и с этого провируса в дальнейшем транскрибируются цепи РНК потомков. По очевидным причинам фермент, проявляющий эту специфическую активность, был назван обратной транскриптазой. [c.198]

Фиг. 55. Процесс инфицирования мелкими бактериофагами. Видны две фимбрии, выступающие из клетки Е. соН С600, каждая из которых несет на себе множество РНК-содержащих фагов MS2. Виден также палочкообразный ДНК-содержащий фаг fl, пересекающий одну из фимбрий(х63ООО).

Примером фермента подкласса 6.5. может служить РНК-лигаза, образующаяся в клетках Е. соИ, инфицированных бактериофагом Т4, ДНК которого содержит генетическую программу для синтеза этого фермента. Этот фермент катализирует образование фосфодиэфирной связи между рибоолигонуклеотидом-донором, имеющим на 5 -конце остаток фосфорной кислоты, и рибоолигонук-леотидом-акцептором, имеющим па 3 -конце свободную 3 -гидроксигруппу, В [c.151]

Э кзонуклеаза из Е. соМ, инфицированной бактериофагом X. Фермент удаляет нуклеозид-5 -фосфаты, последовательно отщепляя их от 5 -конца двухцепочечных ДНК. В ре- [c.311]

ДНК- и РНК-лигазы. Существуют ферменты, способные соединять между собой фосфодиэфирной связью целые фрагменты ДНК или РНК. Такие ферменты называются лигазами. Из многочисленного семейства лигаз наибольшее применение получили ДНК- и РНК-лигазы, синтезирующиеся в клетках, инфицированных бактериофагом Т4. Так, Т4 ДНК-лигаза квтализирует образование фосфодиэфирной связи между З -ОН- и б -РО -группами а одноцепочечных разрывах двухцепочечиых ДНК (схема а) или между такими же группами двухцепочечных молекул ДНК, содер жащих на концах комплементарные одноцепочечные последовательности (схема б). [c.352]

Инфекционность облученных нуклеиновых кислот была изучена в экспериментах с ДНК и РНК, изолированных из бактериофагов. Термином инфекционность обозначают способность вирусной ДНК или РНК индуцировать образование бактериальной клеткой новых полноценных фагов. Методически эксперимент выглядит так бактерии обрабатывают лизоцимом, и они теряют часть клеточной стенки — образуются сферонласты, которые можно инфицировать нуклеиновой кислотой, выделенной из бактериофага. Если в инфицированной бактерии возникают новые полноценные фаги, то бактериальная стенка разрывается и из лизировавшей бактерии высвобождается 100—200 бактериофагов количество вирусных частиц, высвободившихся из лизированных сферопластов, в определенных пределах пропорционально количеству молекул ДНК или РНК, сохранивших инфекционные свойства. Так как высвободившиеся фаги лизируют новые сферопласты вблизи места своего -возникновения, то на сплошном газоне бактериальных клеток, выращенных на агаре, образуется пятно лизиса — бляшка (количество бляшек можно подсчитать визуально), — их число служит количественным критерием инфекционности вирусной нуклеиновой кислоты. Этим методом определяют инактивацию вирусной ДНК в результате облучения. Результаты одного из таких экспериментов приведены на рис. 1П-3. [c.63]

Важную группу векторов, широко используемых прн установлении первичной структуры ДНК, составляют нитевидные бактериофаги, такие, как М13, fd и fl. Фаг М13 представляет собой одно-цепочечиую циклическую ДНК длиной около 6500 нуклеотидов. После инфицирования бактериальной клетки одноцепочечная ДНК фага превращается в двухцепочечную репликативную форму (RF), которая во всех отношениях подобна плазмиде. Кроме того, фаговая ДНК содержит короткий участок (500 нуклеотидов), названный межгенной последовательностью (МП), несущественный для ее жизнеспособности (рнс. 250). [c.432]

Комплементарные части в препаратах ДНК, полученных из клеток, инфицированных однонитевым ДНК-содержащим бактериофагом ФХ174 ДНК 790 [c.344]

Получены четкие доказательства (см. стр. 161 и 250) того, что репликация РНК вирусов сопровождается образованием дв х-ценочечной репликативной формы РНК. В качестве примера можно назвать репликативную форму РНК, образующуюся нри действии РНК-зависимой РНК-полимеразы (РНК-синтетазы) в клетках Е. oli, инфицированных РНК бактериофага MS2 (стр. 250). Эта РНК устойчива к рибонуклеазе, но нри нагревании до высоких температур (от 102 до 104°) наступают резкие изменения. При быстром охлаждении образуется чувствительное к действию рибонуклеазы вещество устойчивость к рибонуклеазе восстанавливается, если это вещество охладить до температуры ниже ее температуры плавления [79—84, 94]. При градиентном центрифугировании двухцепочечная форма характеризуется несколько меньшей плотностью, чем соответствующая одноценочечная. [c.59]

Результаты экспериментов по репликации бактериофагов также свидетельствуют о генетической функции ДНК. Особенно показательными в этом отношении были опыты Херши и Чейза. Они метили или только белок или только ДНК вирусных частиц, инкубируя инфицированные бактерии в среде, содержащей соответствующие радиоактивные предшественники. Используя меченые по белку или по ДНК вирусные частицы, Херши и Чейз показали, что только вирусная ДНК (но не вирусный белок) проникает в бактериальную клетку. Позднее эти исследователи показали, что очищенная от примесей белков вирусная нуклеиновая кислота обладает инфекционностью, т. е. при введении в бактериальную клетку приводит к образованию полноценных вирусных частиц. В пользу генетической функции ДНК говорят также следующие аргументы [c.390]

Вирусологическими, бактериологическими и санитарно-химическими исследованиями процесса очистки бытовых сточных вод на лабораторных моделях сооружений подземной фильтрации и в естественных условиях ими установлено, что бытовые стоки хорошо освобождаются от вирусов. В качестве тест-организмов использовались вирусы Коксаки А5, А14 и бактериофаг кишечной палочки № 163. Хотя после искусственного инфицирования сточная жидкость содержала Ю ИДбо вируса мл, в 0,1— 1,0 жл фильтрата сточной жидкости, полученного после сооружений, обнаружить вирусы не всегда удавалось. Поэтому исследователи для концентрирования вирусов использовали ионообменники, в частности ЭДЭ-10П. Однако выделить вирусы из фильтрата позже 20 дня со времени внесения не удавалось. В то же время случаи выделения в упомянутый срок составляли не более сотых долей процента (0,042% и близкие к этому цифры). [c.83]

Вирусы-это сложные нуклеопротеины, использующие метаболический аппарат зараженной ими клетки для собственного размножения. Многие бактериофаги (например, Т4), вирусы растений и животных убивают инфицированные клетки в процессе размножения. Другие вирусы не разрушают полностью инфицированную клетку, а позволяют ей расти и делиться, производя и выделяя наружу потомство вирусов. Третьи, подобные бактериофагу X и обезьяньему вирусу 40 (SV40), могут встраиваться в геном хозяина и пассивно реплицироваться по мере роста и деления клетки (т.е. переходить в состояние провируса). [c.190]

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

Обычно рассматривают Три типа переноса генов у бактерий. Первый тип — трансформация — это такой процесс, при котором ДНК одной бактерии — донора переходит в другую бактерию — реципиент. Реципиент-ная клетка, в которой происходит экспрессия генетических признаков донора, называется трансформантом. Второй тип трансдукция — это процесс генного переноса, при котором бактериальный вирус (бактериофаг), размножающийся в клетках бактериального штамма-до-нора, включает в себя часть генетической информации бактерии и после инфицирования другого, реципиент-ного, штамма вызывает иногда наследуемые изменения у последнего. Реципиентная клетка, которая таким путем приобретает признаки донора, называется трансдук-тантом. Третий тип переноса — кон ьюгацця — это процесс, при котором клетки бактериального штамма-доно-ра вступают в непосредственный механический контакт с клетками реципиентного штамма и передают последнему генетический материал. Реципиент, который получает этот материал, называется трансконъюгантом. Наряду с процессом мутирования генов трансформация, трансдукция и конъюгация играют важную роль в появлении новых типов бактерий. Эти процессы очень важны также потому, что они позволяют исследователям, занимающимся бактериальной генетикой, выяснять биохимические и генетические аспекты функционирования бактерий, устанавливать принципы строения, функционирования и регуляции генов, а также более сложных процессов синтеза макромолекул, роста и деления клеток. [c.65]

Бактериофаг с небольшим геномом,0X174, обладает другим способом лизиса инфицированных клеток. Продукт гена Е этого [c.176]

Состояние носительства в отличие от лизогенного состояния свойственно не каждой отдельной клетке популяции, а всей популяции инфицированных бактерий в целом. Конкретные причины, благодаря которым популяция бактерий может стать носителем, самые разные. Приведем несколько примеров. 1. Защита чувствительных бактерий слизистым материалом. Бактериофаг 0KZ Pseudotnonas aeruginosa вирулентный фаг и образует очень большой выход в расчете на одну чашку Петри со сливным лизисом. Одиако даже из зон лизиса с наивысшими концентрациями фага легко выделяются обычные чувствительные бактерии. Такое сосуществование чувствительных клеток и большого количества фага объясняется тем, что при лизисе клеток этим фагом образуется много вязкого слизистого материала. Слизь, обволакивая чувствительные клетки, защищает их от инфекции фагом и какое-то время они еще размножаются в таком слизевом мешочке. [c.183]

Ведение ацетоно-бутилового брожения с применением чистой культуры бактерий в условиях стерильности сред и всего оборудования обусловлено опасностью инфекции. Наибольший ущерб наносят производству молочнокислые бактерии и бактериофаг, быстро и полностью подавляющие рост ацетоно-бутиловых бактерий. Главная причина попадания бактериофага в производство определяется тем, что он легко задерживается в трещинах сварных швов ферментаторов, трубопроводах и других плохо прогреваемых и порой незаметных участках оборудования. Кроме возможного устранения таких участков наиболее эффективной мерой борьбы с бактериофагом является стерилизация при 120 °С не менее 20 мин. В результате внедрения способа непрерывного брожения в ацетоио-бутиловом производстве разработан комплекс мероприятий, позволяющих значительно улучшить условия стерильности и сократить случаи инфицирования в процессе брожения. [c.476]

Их специфическая активность проявляется только при инфицировании клеток. Поэтому генетика бактериофагов связана с генетическими особенностями бактерий-хозяев. Признаки бактериофагов, доступные генетическому анализу, — это прежде всего скорость и полнота лизиса инфицированных клеток и круг бактерий-хозяев, поражаемых фагами. Широкое распространение в генетическом анализе бактериофагов получили мутанты с условным проявлением. Это мутанты, чувствительные к повышению и понижению температуры, — так называемые термочувствительные (ts) и холодочувствительные (es). Они нормально размножаются и ли-зируют клетки только при пермиссивной температуре (37°С). [c.217]

Известно, что oryneba terium diphtheriae становится патогенной только после того, как она сама окажется инфицированной определенным бактериофагом. В настоящее время установлено, что структурный ген дифтерийного токсина (и, возможно, других токсинов) входит в состав фагового генома [39]. Неудивительно поэтому, что бактериофаги используют ADP-рибозилирование для подавления некоторых жизненно важных функций бактерий-хозяев. [c.130]

Для получения Fv-фрагментов антител с помощью бактериофага вначале кДНК для Vh- и VL-областей, синтезированную с использованием В-клеточной мРНК, амплифицируют методом полимеразной цепной реакции. Затем эти гены соединяют линкером, получая ген для Fv-фрагмента. Такой ген трансфицируют в бактерии (Е. со//), используя фазмидный вектор, содержащий лидерную последовательность и фрагмент гена, кодирующего белок оболочки фага М13. Далее, бактерии инфицируют фагом М13. Фаг реплицируется и экспрессирует на одном из своих полюсов Fv. Фаги нужной специфичности изолируют при помощи пэн-нинга на покрытых антигеном подложках и амплифицируют. Антигенспецифичные фаги можно использовать для инфицирования штаммов бактерий, обеспечивающих выделение Fv-белка в культуральную среду. [c.538]

В 1978 г. было опубликовано две работы [21, 38], показавшие, каким образом с помощью олигонуклеотидов можно осуществлять прецизионные изменения в структуре ДНК. В обеих работах мутациям подвергался геном бактериофага ФХ174. В зрелом вирусе ДНК этого фага находится в одноцепочечной форме, но при инфицировании перед образованием новых фагов превращается в двухцепочечную, или репликативную, форму (RF). Авторы [21, 38] использовали синтетические олигонуклеотиды, комплементарные к вирусной ( + ) цепи, в качестве праймеров для синтеза in vitro [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология