Лизогения умеренного фага

Умеренные фаги. Умеренные фаги как эписомы обладают всеми описанными выше свойствами. Лизогенные бактерии, несущие умеренные фаги, устойчивы к заражению теми же или близкородственными фагами. Лизогенизация может проявиться применительно к 1-5 типам фагов. Факт устойчивости лизогенных культур к заражению соответствующими фагами приобрел большое практическое значение в произ- [c.84]

Развитие умеренных фагов лизогения [c.147]

Описанные выше бактериофаги, как правило, лизируют зараженные ими бактерии, и потому их называют вирулентными. Некоторые фаги, однако, заражают бактерий-хозяев, но не размножаются в них автономно и не вызывают лизиса. Такие фаги называются умеренными. Видимо, их размножение происходит синхронно с размножением бактерии. Лишь очень редко, в одной из 10 -10 таких лизогенных бактерий, фаг начинает спонтанно размножаться и клетка подвергается лизису. В этом случае для того, чтобы обнаружить выход инфекционного фага, в качестве индикатора нужен другой бактериальный штамм, для которого этот фаг вирулентен. Если смешать лизогенные бактерии с избытком бактерий-индикаторов и посеять смесь на агаризованную среду, то будут расти также и колонии лизогенных бактерий. Время от времени некоторые клетки будут лизироваться и выходящие из них фаговые частицы будут заражать находящиеся по соседству чувствительные (индикаторные) бактерии. Это приведет к появлению бляшек в сплошном бактериальном газоне. Однако в середине каждой такой бляшки сохранится колония лизогенной бактерии (рис. 4.12). [c.147]

Нами были использованы два методических приема метод нарастания титра фага после предварительного контакта облученной популяции умеренного фага лямбда с лизогенной культурой и метод непосредственного выявления абсолютного числа фаговых частиц с нарушенной функцией управления на газоне лизогенных клеток. [c.169]

Иное положение мы обнаружили при непрямом действии ионизирующего излучения на популяции умеренного фага лямбда. В этом случае для обнаружения частиц с нарушенной функцией управления мы применили, кроме первого, и второй методический прием, заключающийся в определении количества частиц с нарушенной функцией управления путем подсчета числа стерильных пятен, образующихся непосредственно на газоне лизогенных бактерий на твердой питательной среде. [c.171]

Вследствие этого обстоятельства система умеренный фаг — лизогенная клетка более удобна, так как при помощи этой системы можно получать представление о сравнительной функциональной поражаемости различных частей генома без последующего генетического анализа. [c.190]

Все бактериофаги, оправдывающие свое название пожирателей бактерий , способны вызывать первую из двух указанных выше реакций, ибо фаг, который никогда не размножается с образованием инфекционных частиц потомства, нельзя назвать вирусом . Лизогенную же реакцию способны вызывать только так называемые умеренные фаги. Их называют умеренными в отличие от вирулентных, которые не вызывают лизогенной реакции и никогда не обнаруживаются в лизогенных бактериях в виде профага. [c.337]

БИОЛОГИЯ УМЕРЕННЫХ ФАГОВ, ЛИЗОГЕНИЯ И ТРАНСДУКЦИИ 279 [c.279]

БИОЛОГИЯ УМЕРЕННЫХ ФАГОВ, ЛИЗОГЕНИЯ И ТРАНСДУКЦИЯ 283 [c.283]

Лизогения. Один из двух возможных исходов инфекции бактерии-хозяина умеренным фагом. При этом фаговый геном репрессирован и ДНК фага реплицируется в составе бактериальной хромосомы, формируя лизогенную, устойчивую к повторной инфекции этим фагом клетку. Иногда лизогенная клетка может индуцироваться и бактерия может лизиро-ваться, освобождая большое количество фаговых частиц. Другой исход инфекции-литический цикл развития. [c.309]

Бактериальные вирусы делят на вирулентные, при инфицировании которыми все зараженные клетки гибнут с высвобождением новых фаговых частиц, и умеренные, вызывающие либо лизис инфицированных бактерий с высвобождением потомства новых фагов, либо их лизо-генизацию [4]. В лизогенном состоянии фаговый геном, называемый уже профагом, реплицируется синхронно с бактериальной хромосомой в форме плазмиды или включаясь в хромосому. Несмотря на то что вирулентные фаги и вирулентные мутанты умеренных фагов способны к трансдукции, в природе основной приток генов в бактерии за счет трансдукции обусловлен лизогенными умеренными фагами, которые представляют собой наиболее простые системы для изучения. [c.80]

Пример другой систе.мы сайт-специфической реко.мбинации предоставляет еще один умеренный фаг . oli Р1. В отличие от фага Р1 в лизогенном состоянии не интегрирует в хромосому клетки, а существует в виде автономной низкокопийной плазмидь . Стабильность наследования таких плазмид зависит от их упорядоченной сегрегации по дочерним клетка.м при делении. Механизм сегрегации. может нарушаться из-за гомологичной рекомбинации между дочерними молекулами фаговой ДНК после репликации рекомбинация [c.104]

Когда ДНК бактериофага проникает в бактериальную клетку, она обычно практически мгновенно начинает контролировать работу метаболического аппарата клетки и направляет его полностью на образование новых вирусных частиц. В результате приблизительно через 20 мин образуется 100—200 новых вирусных частиц, что приводит к лизису клетки и ее гибели. Принципиально отлично от этого ведут себя умеренные фаги. Проникнув в клетку, ДНК умеренного фага может репрессироваться и интегрироваться с бактериальным геномом точно так же, как фактор Р (рис. 15-2). При этом он переходит в состояние профага и вступает в гак называемую лизогенную фазу развития репрессированная ДНК фага реплицируется как часть генома бактерии, не причиняя эреда летке до тех пор, пока какой-нибудь фактор не снимет репрессию и не активирует интегрированный генетический материал. После этого происходят репликация фага и л нэис бактерии. Умеренные [c.258]

Вместе с тем показано, что умеренные фаги могут придать несущей их бактериальной клетке новые признаки, связанные, например, с продукцией токсина ранее нетоксигенными штаммами дифтерийных бактерий, с изменением соматических антигенов (например, у сальмонелл), с изменением чувствительности к антибиотикам (например, у стафилококков) и пр. Этот процесс получил название лизогенной, или фаговой конверсии. При этом может быть не только внутри-, но и межвидовая конверсия. [c.85]

Известны три состояния, в которых могут находиться недефектные фаги и три типа влияния фаговой инфекции на судьбу зараженной клетки К числу первых относят свободное состояние, вегетацию и состояние профага (для так называемых умеренных фагов), к числу вторых — гибель зараженной клетки (фаги здесь называют истинно вирулентными), переход клетки, несущей умеренный фаг (профаг), на путь лизогенного развития, или, в случае индуцибельности профага и воздействия индуцирующими факторами (УФЛ, некоторые мутагены и др ) — на путь лизиса, наконец, при третьем типе влияния фаговой инфекции не наблюдается каких-либо заметных отклонений в характере поведения зараженных клеток — гибели их не происходит, фаги при этом могут высвобождаться из клеток или постоянно реплицироваться, находясь внутри их и слегка замедляя скорость размножения клеток Учитывая сказанное, следует подчеркнуть, что бактериофаги имеют большое значение в биотехнологии еще и потому, что они могут выступать ощутимыми вредителями в микробиологических производствах, базирующихся на эксплуатации прокариотических организмов [c.85]

Трансдукция. Трансдукция — это перенос генетического материала от бактерии-донора к бактерии-реципиенту с помощью фага. Впервые явление трансдукции было открыто в 1951 г. Ледербергом с сотрудниками у Salmonella typhimurium. Сейчас различают неспецифическую и специфическую трансдукции. При неспецифической трансдукции возможен перенос фагом любого признака от бактерии-донора к бактерии-реципиенту. Перенос осуществляется только умеренными (невирулентными) фагами. Умеренные фаги способны заражать бактерии, однако не размножаются в них и не вызывают лизиса, а включаются в ДНК бактериальной клетки и в таком неинфекционном состоянии в виде так называемого профага передаются от клетки к клетке при размножении. Культуры бактерий, содержащие профаг, называются лизогенными. В этих культурах с небольшой частотой (в одной из 10 — 10 клеток) наблюдается спонтанное размножение фага и происходит лизис клетки с освобождением фаговых частиц, обнаруживаемых с помощью бактерий-индикаторов, для которых такой фаг вирулентен. [c.108]

Лизогения. Одно из двух возможньк состояний клетки-хозяина после заражения умеренным фагом. Лизогения наблюдается в том случае, если геном фага оказывается подавленным и реплицируется в качестве составной части ДНК хозяина. В какой-то момент может произойти индукция генома фага, в результате чего образующиеся фаговые частицы приводят к лизису клетки-хозяина. [c.1013]

Спонтанно, без воздействия извне лизогенные бактерии лизируются редко. Однако целый ряд факторов (ультрафиолетовые лучи, митоми-цин С или алкилирующие агенты) может индуцировать в каждой клетке развитие профага, ведущее к образованию и высвобождению инфекционного фага. Успех такой индукции зависит от генетической конституции профага, физиологического состояния хозяина и условий культивирования. Индукция связана, очевидно, с устранением или инактивацией имеющихся молекул репрессора. Некоторые мутанты умеренных фагов образуют термолабильный репрессор, и тогда достаточно уже повышения температуры до 44°С, чтобы вызвать лизис бактерий. I [c.148]

Рис, 4.13. Жизненные циклы умеренного фага (на примере фага лямбда). После инфекции Es heri hia oli фагом лямбда происходит либо репродукция фага с последующим лизисом литический цикл), либо лизогенизация бактерии. ДНК фага представлена линейной двойной спиралью. В бактерии она замыкается в кольцо. Это кольцо может оставаться автономным или интегрироваться в бактериальную ДНК. В первом случае раззвертывается литический цикл. Замкнутая в кольцо ДНК реплицируется. В результате репликации по способу катящегося кольца получается цепочка из четырех копий фаговой ДНК. Гены фага запускают синтез и сборку белков головки и отростка и упаковку по одной копии ДНК в каждую головку фага. Головки спонтанно соединяются с отростками. При лизисе клетки-хозяина высвобождается около сотни зрелых фагов, которые в свою очередь могут инфицировать клетки. Однако кольцевая ДНК фага может также потерять свою автономию и включиться (интегрироваться) в ДНК хозяина, В этом случае клетка становится лизогенной. Латентный фаг, или профаг , реплицируется совместно с хромосомой клетки-хозяина. Лизогенная бактерия может неограниченно делиться, не подвергаясь лизису. Исключение (из хромосомы) фаговой ДНК, приводящее к лизису клетки, может произойти спонтанно или под действием индуцирующего фактора-облучения или мутагена. [c.149]

Одна бактериальная клетка может одновременно содержать профаги нескольких неродственных умеренных фагов в этом случае эти профаги включаются в бактериальную хромосому в разных местах. Вместе с тем одна бактерия может содержать лишь одного из мутантов данного штамма умеренного фага, В самом деле, эти мутанты могут включаться лишь в один локус, и если он уже занят, то никакой другой мутант данного штамма не может обосноваться в этой бактерии. Из разных лизогенных штаммов разновидности Es heri hia oli К-12 было выделено примерно 30 разных умеренных фагов. Путем анализа сцепления удалось установить положение локусов нескольких разных профагов на генетической карте бактерии. [c.254]

У лизогенных бактерий удалось получить мутации под действием ультрафиолетового облучения. Можно различными способами понижать, или подавлять, способность этих мутантов к образованию фагов, вызывающих лизис клетки-хозяина. Можно определить положение соответствующих локусов, и в результате мы получим детальную карту разных локусов профага, который в свою очередь либо включен в определенном месте в бактериальную хромосому, либо прикреплен к ней. Чтобы показать, какие поразительные результаты достигнуты в этой области, мы представим здесь карту расположения мутантных генов умеренного фага Я, инфицирующего Es heri hia соН (фиг. 120). Судя по свойствам мутанта, можно [c.257]

Умеренный фаг может вести себя в клетке и как вирулентный, но может также заключить с бактерией мир. При этом он, правда, остается в клетке, однако объединяется с бактериальным геномом (пираты, раскаявшись , вступают в команду корабля, взятого ими на абордаж). Со своей стороны бактериальная клетка обращается с геномом фага как с частью своего собственного, редуплицирует его и передает своим потомкам. Таким образом, клетка-хозяин и ее потомство очень часто несут в себе фаг, однако последний не причиняет им ни малейшего вреда. Фаг укрощен (такой фаг называют профагом), а бактерия остается целой, интактной, т. е. она не лиаируется (ее называют лизогенной). [c.155]

Репрессоры участвуют не только в биосинтезе ферментов. На стр. 155 мы рассматривали умеренные фаги, которые не способны свободно размножаться в лизогенной клетке, а редуплицируются только совместно с бактериальным геномом. Их свободному размножению мешает какой-то репрессор. Репрессор ответствен и за подавление активности фагов, вторично заражающих лизогенную клетку ведь такая клетка иммунна против дальнейшего заражения (тем же фагом). Удалось показать, что в этом случае репрессор продуцируется геном и притом геном, принадлежащим фагу. Но то, что годится для фага, должно подходить для всех эписом, включая КТР. Таким образом, изучение репрессоров может неожиданно приобрести в высшей степени важное практическое значение. [c.289]

На оси ординат 1 — показатели выхода вирусных частиц с нарушенной функцией управления (NINq), где N — число фаговых частиц после контакта с лизогенными клетками No — первоначальное число частиц до контакта. 2 — показатели инактивации фаговых частиц в облученных популяциях умеренного фага к (InS/So). [c.169]

Этот второй вывод согласуется с заключениями Прелля [23], изучавшего сравнительную чувствительность к ультрафиолетовому излучению лизогенной и литической функции ДНК умеренного фага Р-22. В своей работе Прелль пришел к выводу о том, что инактивация лизогенной функции является всегда одноударным процессом и что функция лизогенизации при низких дозах ультрафиолетового излучения более чувствительна, чем литиче-ская (репродукционная) функция. Это означает, что в среднем каждый удар кванта излучения в фаговую частицу нарушает ее способность к лизогенизации и в среднем каждый четвертый удар инактивирует частицу полностью. [c.172]

Однако нрп помощи ДНК фага переносится не только его собственная информация. Некоторые штаммы фагов способны переносить также генетический материал от бактерии, где фаг размножился, к бактерии, которую он затем инфицирует. Это подтверждается явлением лизогении, при котором фаги (так называемые умеренные фаги) не убивают клетки, а внедряются в них и влияют на поведение и свойства не только данной бактерии, но и ее отдаленных потомков. В этом случае генетический материал фага (т. е. ДНК) объединяется с генетическим материалом клетки-хозяина. Если на такую лизогенную клетку воздействовать, например, УФ-об-лучением, то она начинает продуцировать фаги, а сама гибнет. Новые фаги, заражая другие клетки, несут не только свой генетический материал, но и некоторое количес1во генетического материала погибшей клетки [c.474]

Что представляет собой профаг, придающий лизогениым бактериям способность продуцировать фаг в отсутствие экзогенного фага Эта структура не только не обладает инфекционностью, свойственной иитактному свободному фагу, но даже не содержит ни одного из антиген 1ых белков зрелых фаговых частиц, так как неиндуцированные лизогенные клетки не содержат никаких веществ, специфически реагирующих с антителами против гомологичных инфекционных умеренных фагов. Однако, поскольку профаг должен заключать в себе геном фага, кажется наиболее вероятным, что он, подобно неинфекционному вегетативному фагу при ли-тической реакции, содержит фаговую ДНК. [c.338]

После того как было выяснено, что трансдукция осуществляется умеренным фагом Р22, для изучения трансдукции стали использовать следующую методику. Нели зогенный штамм-донор заражают фагом Р22 и некоторое время выжидают, чтобы фаг мог размножиться и лизировать чувствительные клетки. Полученный препарат фага очищают от клеток, которые остались нелизированными, и заражают им культуру лизогенного или нелизогенного штамма-реципиента. Затем зараженные бактерии высевают на селективную плотную среду, на которой могут размножаться только клетки, получившие в результате трансдукции какой-либо определенный признак от штамма-донора. Если штамм-реципиент лизогенен и несет профаг Р22, он иммунен к фагу Р22 и, следовг ельно, все клетки- [c.353]

Модель оперона, предложенная для объяснения механизмов генетического контроля, также позволяет объяснить природу и механизм действия иммунитетного репрессора умеренных фагов. Как было описано в гл. XIV, ген с1 умеренного фага X определяет структуру иммунитетного репрессора, присутствие которого в лизогенных бактериях не только подавляет развитие эндогенного профага X, но и обеспечивает иммунность клетки по отношению к суперинфекции экзогенными фагами Я. Предположение о существовании иммунитетного репрессора фага А, в действительности было высказано на один или два года раньше, чем предположение о репрессоре /ас-оперона, и работа по выяснению природы и механизма действия этих двух очень разных репрессоров развивалась более или менее параллельно. [c.491]

Что представляет собой мишень иммунитетного репрессора фага Я В ранних работах Кайзера и Жакоба было показано, что мишенью для репрессора является один или несколько генов, относящихся к так называемой области иммунности на генетической карте эта область располагается между выявленными позднее генами N и О и включает в себя ген с1 (фиг. 242). Такой вывод был сделан на основании изучения умеренного фага 434. Фаги 434 и Я гетероиммунны в отношении друг друга, так как каждый из них нормально растет на бактериях, лизогенных по второму профагу. Иными словами, каждый из них нечувствителен к действию репрессора другого фага. Кайзер и Жакоб установили, что гибридные фаги, образующиеся при рекомбинации между фагами Я и 434, оказываются нечувствительными к репрессору Яс1, если они не содержат области N- I-O родительского фага Я, даже в случае, если вся остальная часть генома была получена от этого родителя. После того как Пташне выделил репрес- [c.492]

Пожалуй, наименее оригинальна и несколько фрагментарна последняя глава книги, посвященная биологии умеренных фагов, лизогении и трансдукции. Вместе с тем несомненно, что хотя бы краткое обсуждение этой проблемы в книге о структуре и функции вирусов и вирусном онкогенезе необходимо. [c.7]

Когда умеренные фаги превращаются в литические, их действие (вызывают лизис) немногим отличается от действия вирулентных фагов и заслуживает обсуждения лишь постольку, поскольку это необходимо, чтобы понять явление лизогении. Это обсуждение основных черт лизогении и связанных с ней явлений общей или специальной трансдукции — процессов, представляющих большой интерес как с биолого-генетической, так и с молекулярной точки зрения,— будет по необходимости кратким и в силу этой краткости поверхностным. Для более глубокого обсуждения этой сложной и увлекательной темы мы отошлем читателя к другим источникам [106, 193, ЗОН. [c.277]

В стерильных пятнах, образованных умеренными фагами, обычно можно видеть мутный центральный участок, что является результатом вторичного роста лизо-генизированных бактерий. Неспособные к лизогении мутанты легко распознать по прозрачности их бляшек. Эти с-мутанты (от англ. слова lear) сыграли решающую роль в выяснении механизма лизогении [252]. [c.278]

Общая трансдукция и лизогения представляют собой два родственных явления. Некоторые умеренные фаги, по-видимому, не имеют определенного, высокоспецифического места прикрепления, а могут включаться в любой участок генома хозяина. Обусловленное этим явление общей трансдукции было впервые обнаружено для фага PLT22, поражающего Salmoneila typhimurium [577]. Более полно оно было изучено для фага Р1 (размножающегося в клетках Е. соИ), чья генетическая карта изучена доволь- [c.281]

Иногда инфекция чувствительных клеток недефектным фагом не заверщается образованием жизнеспособного потомства. Это может быть в двух случаях при абортивной инфекции или вследствие лизогениого состояния клетки при инфекции умеренным фагом. [c.169]

Второй тип — умеренные фаги. В ходе продуктивной инфекции клетки умеренным фагом возможны два принципиально разных пути его развития литический, в общем (по своему исходу) подобный литическому циклу вирулентных фагов, и лизогенный, когда геном умеренного фага переходит в особое состояние — профаг. Клетка, несущая профаг, называется лизогенной или просто лизогеном (поскольку в определенных условиях она может претерпеть литическое развитие фага). В состоянии профага геном умеренного фага передается от клетки ее потомкам при [c.169]

Отличие умеренных фагов от вирулентных состоит в способности лизогенизировать бактерии. Явление лизогении широко распространено среди бактерий разных видов, в том числе и среди тех, которые используются в разных отраслях микробиологической промышленности. Выявить лизогенное состояние- бактерий по недефектным профагам несложно, если имеется чувствительный к этому фагу индикаторный штамм. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология