Генетические процессы у вирусов и фагов

И. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ У ВИРУСОВ И ФАГОВ [c.358]

Наиболее ярким примером самосборки служит процесс сборки Т-чет-ных фагов (дополнение 4-Д) [101—103]. Результаты тщательного генетического анализа (гл. 15, разд. Г.2) показали, что для образования головки требуется по крайней мере 18 генов, для образования отростка— 21 ген, а для образования нитей — 7 генов. Большинство этих генов кодирует белки, которые непосредственно включаются в зрелую вирусную частицу, однако несколько генов детерминируют специфиче- ские ферменты, необходимые для процесса сборки. Получены мутантные штаммы вируса, способные синтезировать все структурные белки, кроме одного. В этом случае все синтезированные белки скапливались внутри хозяйской бактериальной клетки и не агрегировали. Однако при добавлении недостающего белка (синтезированного бактерией, инфицированной вирусом другого штамма) быстро осуществлялась сборка полноценных вирусных частиц. Эти н другие данные позволили сделать вывод, что белки присоединяются к растущей структуре в строго определенной последовательности. Присоединение одного белка формирует связывающий участок для следующего. [c.327]

Репродукция вируса в клетке-хозяине-процесс очень сложный. Его от дельные этапы, от заражения клетки-хозяина до освобождения зрелых инфекционных частиц, довольно хорощо изучены с биохимической генетической и морфологической стороны на примере фагов серии Т (Т2, Т4, Тб). Благоприятной предпосылкой для таких исследований явилось [c.143]

Как отмечалось в гл. 7, генетический анализ генома вирусов формально развивался аналогично генетическому анализу, используемому при исследовании организмов, имеющих мейоз. Однако, когда этот же подход был использован для анализа мутаций Е. соИ, возникло множество затруднений, пока генетики не осознали, что никакая аналогия между половым процессом у мейотических организмов и у бактерий невозможна. В настоящее время существуют представления, согласно которым бактерия содержит множество генетических элементов, более или менее независимых друг от друга и взаимодействующих между собой посредством механизмов, не находящих формальной аналогии с процессом мейоза. Открытие класса генетических элементов, названных эписомами, (в особенности F-эписом) и трансдуцирующих фагов дало возможность успешно применить принципы генетического анализа к бактериям и весьма подробно описать организацию бактериального генома. [c.228]

Используя такой метод, У. Вуд и другие смогли показать, какие компоненты бактериофага способны к самосборке, а на каких этапах требуется действие генов, управляющих процессом построения частицы бактериофага (рис. 16.10). Многие из этих генов организованы в опероны, которые сгруппированы в нескольких участках генетической карты фага Т4. Казалось бы, уже на уровне биологической организации прокариот и их вирусов выработаны некоторые механизмы регуляции действия гена и генетического контроля морфогенеза. Хотя сборка надмолекулярных структур составляет важный этап внутриклеточного морфогенеза, основные механизмы регуляции действия генов у эукариот работают по-другому. [c.423]

Рассмотрим теперь вкратце не совсем понятные химические явления, лежащие в основе таких явлений, как генетическая рекомбинация, интеграция вирусной ДНК с геномом клетки-хозяина и исключение профага из хромосомы клетки-хозяина. О сложности процесса рекомбинации свидетельствует тот факт, что у мутантов, дефектных по способности к рекомбинации, мутации локализуются не в одном, а в нескольких участках (генах) хромосомы Е. oli-, соответствующие гены обозначаются через гесА, В, С, F, G и Н. Бактерии с мутациями в некоторых из этих генов необычайно чувствительны к ультрафиолетовому облучению, что свидетельствует об их неспособности репарировать (восстанавливать) повреждения ДНК, вызванные действием ультрафиолета (гл. 13, разд. Г, 2). Из этого следует, что некоторые из ферментов, обеспечивающих процесс рекомбинации, нужны клетке также и для восстановления повреждений, вызванных действием ультрафиолетового излучения. Однако специфические функции большинства продуктов этих генов все еще до конца не выяснены. Считают, что у Е. oli имеются две полноценные системы общей рекомбинации. В геноме фага Я, имеются гены, кодирующие другую рекомбинационную систему, функционирующую независимо от продуктов генов фага Я, inf и xis (рис. 15-15), необходимых для интеграции и исключения генетического материала вируса и обеспечивающих процессы сайт-специфической (для определенных участков геномов) рекомбинации между генами клетки-хозяина и вируса. [c.281]

После открытия в 1956 г. инфекционности РНК ВТМ стало ясно, что представление о вторичной роли РНК как копии генов ДНК должно быть пересмотрено. В частности, необходимо было выяснить, как генетическая РНК вируса обеспечивает свою собственную репликацию. К сожалению, ВТМ был не очень удобным объектом для экспериментального подхода к этой проблеме. Во-первых, репродукцию ВТМ приходится изучать в интактных растениях табака (или в отдельных листьях растения), в которых лишь очень незначительная часть из мириад клеток способна заражаться вирусом и обеспечивать его развитие в каждый данный момент времени. Поэтому исследование биохимических процессов, протекающих на внутриклеточной стадии развития ВТМ, подобно тому как это было сделано в случае культур Е. соН, зараженных Т-четными бактериофагами, являлось чрезвычайно трудной задачей. Во-вторых, лишь незначительная доля частиц ВТМ, нанесенных на лист табака, в действительности способна осуществить заражение. Поэтому в противоположность опытам с Т-четными фагами, в которых почти каждая вирусная частица способна заражать чувствительные клетки Е. oli, было очень трудно проследить внутриклеточную судьбу редких родительских частиц ВТМ, дающих начало вирусному потомству. [c.466]

Таким образом, независимо от систематического положения биообъекта, на практике использзоот либо природные организованные частицы (фаги, вирусы) и клетки с естественной генетической информацией, либо клетки с искусственно заданной генетической информацией, то есть в любом случае использзоот клетки, будь то микроорганизм, растение, животное или человек Для примера можно назвать процесс получения вируса полиомиелита на культуре клеток почек обезьян в целях создания вакцины против [c.40]

При лизогенизации клеток, т. е. при переходе фага в профаг, так же как и при любом процессе перехода вируса в провирус, синтез ряда белков фага оказывается блокированным вследствие наличия цитоплазматического ингибитора, образуемого под действием особого гена-регулятора. Это положение доказывается генетическим экспериментом на диплоидных гетерозиготах. [c.499]

Отделение родительской нуклеиновой кислоты от родительского белка в самом начале инфекционного процесса отражает наиболее характерное свойство вирусов, отличающее их от клеточных форм жизни в своем жизненном цикле вирусы проходят стадию, на которой их наследственное вещество служит единственным материальным звеном, соединяющим два поколения. Поскольку полноценная фаговая частица воспроизводится при помощи одной фаговой ДНК, две основные функции ДНК, гетерока-талитическая и аутокаталитическая, проявляются в случае фагов болез четко, чем в случае бактерий введенная в клетку-хозяина, ДНК родительского фага, во-первых, контролирует, или индуцирует, образование нескольких сотен копий фагового белка, поставляя структурные компоненты головок и отростков для соматического вещества фагового потомства во-вторых, сама она должна реплицироваться и образовать несколько сотен копий, с тем чтобы все потомство фага получило генетический материал. Для изучения этих функций в 1950 г. были начаты следующие эксперименты. Бактерии, зараженные Т-четными фагами, подвергали искусственному лизису на разных стадиях латентного периода и исследовали наличие в лизате таких веществ, которые по своим свойствам могли быть отнесены к предшественникам, или строительным блокам, фагового потомства. [c.266]

На начальном этапе исследований для создания гибридных ретровирусов чужеродные гены объединяли лишь с фрагментами ретровирусной ДНК, а затем по относительно сложной схеме получали гибридные вирусы. В одной из первых подобных работ Д. Солник с соавторами (1981 г.) сконструировали гибридный ретро-вирус, трансдуцирующий ген ik вируса простого герпеса. Для этого фрагмент, содержащий ген /A HSV-1, ковалентно пришили к фрагменту ДНК вируса саркомы мышей Харви, несущему информацию, необходимую для неопластической трансформации клеток. Такой гибридный фрагмент клонировали в составе ДНК векторного фага А. После введения в культуру клеток мыши ЗТЗ молекул ДНК полученного фага XHaSVikS образовались клоны трансформированных клеток. Отобранные морфологические трансформанты инфицировали ретровирусом Mo-MLV. Среди вирусного потомства выявили гибридные ретровирусы, которые обусловливали как генетическую трансформацию по признаку ТК , так и морфологическую трансформацию. Такие вирусы возникали в результате рекомбинационного процесса ш vivo. [c.402]

Все клетки и многие вирусы содержат информацию о синтезе ферментов, предназначенных не только для репарации повреждений в собственной ДНК, но и ферментов, осуществляющих рекомбинацию. На самом деле некоторые ферменты, участвующие в репликации и репфации ДНК, играют ключевую роль и при рекомбинации. В этом разделе мы рассмотрим механизмы некоторых рекомбинационных процессов и ферменты, которые их катализируют. Особое внимание будет обраикно на рекомбинацию у бактерий и фагов, поскольку у них эти процессы довольно хорощо изучены. Несмотря на то что генетические и морфологические аспекты рекомбинации в эукариотических клетках известны, на молекулярном уровне здесь многое остается неясным. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология