РАЗМНОЖЕНИЕ ФАГА

Рис. 244. Упрощенная генетическая карта фага А (зачерченный участок соответствуют генам, несущественным для размножении фага).

Конъюгация и трансформация — не единственные способы передачи генетического материала. Гены могут переноситься из одной бактериальной клетки в другую с помощью умеренных фагов. Такой перенос бактериальных генов получил название транс-дукции. Трансдукция оказывается возможной, если в процессе размножения фага одна из частиц случайно захватит фрагмент бактериальной хромосомы, как правило, содержащий очень небольшое число генов. Когда такая фаговая частица заражает бактерию-реципиент, бактериальная ДНК проникает в клетку таким же путем, как фаговая. Между трансдуцированной бактериальной ДНК и гомологичным участком бактериальной хромосомы может произойти обмен, и как следствие его возникают рекомбинанты, несущие небольшую часть генетического материала клетки-донора (рис. 40, А). Передача признаков с помощью фагов показана для бактерий, принадлежащих к разным родам. [c.152]

Проникновение фага в клетку осуществляется в несколько этапов (рис. 66). Вначале бактериофаг адсорбируется на клетке-хозяине, прикрепляясь к ее стенке концом хвоста . Затем фаг внедряется в клетку, причем в нее проникает лишь ДНК фага, а белковая оболочка остается снаружи. С помощью электронного микроскопа удавалось увидеть тени фага — пустые белковые оболочки, оставшиеся после внедрения ДНК фага в бактерию. При размножении фага в клетке в ней происходят существенные изменения она перестает делиться и все ее содержимое [c.473]

Эукариотические вирусы до сих пор нашли более скромное применение в качестве векторов. Практически используются только онкогенный вирус SV 40 и его производные. Все эти векторы — дефектные вирусы, не способные давать полноценные вирусные частицы в клетке хозяина. Анализируемую ДНК можно вводить и в другие репликоны, способные размножаться в клетках, например бактериофаги. Чаще всего из известных фагов в качестве векторов применяют сконструированные производные фага X и фагов М13 и fd. В векторах на основе бактериофага I. используется его особенность, состоящая в том, что большая часть его ДНК не участвует в размножении фага в клетке. Это позволяет вводить чужеродную ДНК в ДНК фага X в качестве вектора. [c.120]

Штамм, на котором был размножен фаг [c.130]

Универсальность кода в сущности доказывается размножением фагов и вирусов в клетках. Вирусная ДНК или РНК использует биосинтетический аппарат клетки и синтезирует свои белки. Белок закодирован нуклеиновой кислотой вируса, а бесклеточная система — иная. [c.587]

После проникновения хромосомы умеренного фага в клетку-хозяина либо немедленно начинается размножение фага (литический цикл), либо фаг переходит в состояние профага. Литическая фаза жизненного цикла умеренного фага соответствует полному жизненному циклу литического фага. Литические фаги названы так потому, что их размножение приводит к разрушению (лизису) бактериальной клетки. [c.482]

Ф и г. 130. Опыт с одиночным циклом размножения фага Т4. [c.260]

Вирусы бактерий называются бактериофагами, вирусы актиномицетов — актинофагами. Слово фаг в переводе с греческого означает пожирающий. Размножение фага возможно только внутри живой микробной клетки, на ранних стадиях ее роста. Сначала фаг адсорбируется на поверхности микробной клетки, затем проникает внутрь ее, где размножается, после чего происходит лизис клетки и освобождение активных фаговых частиц. Период взаимодействия фага с клеткой длится от нескольких минут до нескольких часов. Фаги широко распространены в природе. Они встречаются повсюду, где есть культуры микроорганизмов, которые они способны лизировать (в почве, водоемах, кишечнике человека и животных и т. д.). Некоторые фаги лизи-руют только один вид какого-либо микроорганизма, другие — несколько близких видов. [c.11]

Правдоподобная модель, объясняющая рекомбинацию, заключается в том, что два фрагмента ДНК, образующие вместе одну полную макромолекулу, узнают друг друга с помощью гомологических областей СВ и С В и скрепляются по этим областям (рис. 128). Далее такая составная молекула копируется полу-консервативно. В результате получается рекомбинация локусов в области АВ и ЕГ. Одновременно в центральной части составной хромосомы образуется нечто вроде зиготы, т. е. диплоидный отрезок. Оказывается, что и генетический эксперимент обнаружил в бактериофагах подобную структуру. Было показано, что существенная часть потомства фага несет в себе аллеломорфные генетические локусы в части хромосомы. При последующем размножении фага признаки расщепляются в потомстве, и от одной частицы получаются фаги двух различных типов. Иногда это обстоятельство обнаруживается визуально по морфологии пятен на чашках Петри. Так, например, гетерозиготы образу [c.373]

За время инкубации каждая бактерия, присутствовавшая в посевном материале, дает маленькую колонию, так что в конце концов на поверхности агара из 10 мелких колоний образуется плотный непрозрачный газон бактериального роста. На ранней стадии инкубации фаговые частицы, присутствующие в агаре, заражают бактерии, находящиеся в непосредственном соседстве с ними, размножаются и лизируют бактериальные клетки, из которых при лизисе освобождается многочисленное фаговое потомство. Новые фаговые частицы заражают затем соседние бактерии, и процесс размножения фага и бактериального лизиса повторяется снова и снова в каждой точке заражения. Таким образом, на растущем газоне бактерий появляются пятна, или бляшки. Конечный диаметр этих пятен зависит от типа фага, от штамма бактерии, который служит его хозяином, и от конкретных условий посева и инкубации. Обычно пятна имеют в диаметре около нескольких миллиметров. На фиг. 124 показана фотография чашки с агаром, содержащей около 100 таких фаговых бляшек. [c.254]

Таким образом, латентный период — это время, которое проходит с момента заражения бактериальной культуры фагом до начала лизиса первых зараженных клеток, из которых потомство фага выходит в окружающую среду. Период лизиса — это промежуток времени, в течение которого лизируются все новые и новые зараженные клетки, пока все они в конце концов не подвергнутся лизису и не будет достигнут конечный инфекционный титр (плато на кривой) после этой стадии уже не происходит дальнейшего размножения фага, так как потомство фага и оставшиеся н( зараженными клетки не могут прийти в контакт из-за сильного разведения культуры, проведенного сразу же после заражения. Выход фага соответствует среднему числу образовавшихся частиц-потомков на одну зараженную бактерию в опыте, результаты которого представлены здесь, выход фага был равен примерно 100 фаговым частицам на зараженную клетку. [c.260]

Если бы не присутствие Львова, конференция оказалась бы пустой тратой времени. Андрэ очень интересовала роль двухвалентных металлов в размножении фагов, и поэтому он легко воспринял мою веру в решаюшее значение ионов для структуры нуклеиновых кислот. Меня особенно заинтриговало его предположение, что именно специфические ионы определяют точное копирование макромолекул и взаимное притяжение одинаковых хромосом. Однако подвергнуть наши фантазии проверке не было никакой возможности, разве что Рози вдруг перестала бы полагаться только на классические методы рентгенографии. [c.72]

За образованием гиперцикла должка следовать стадия обособления от среды — компартментализация. При этом кодирующие единицы объединяются в единую замкнутую цепь, воспроизводящую себя. Эта стадия моделирует уже клеточный уровень. Надо сказать, что Эйген и Шустер, а также Эбелинг провели расчеты, основанные на теории гиперциклов, а опыты Шпигельмана с размножением фага РР в пробирке послужили для ее количественной проверки, причем получился хороший результат. [c.385]

Генетический анализ показал, что для репликации-транспозиции фага Ми необходимы активные продукты его генов А и В и ин-тактные концы фаговой ДНК. Все остальные функции в размножении фага выполняют белки клетки-хозяина. Продукты генов А и В образуют фермент, играющий центральную роль в транспозиции,— транспозазу. [c.115]

Два классических примера — это группа генов, использующие лактозу как питательное вещество для Е. oli, а именно /ас-опе-рон [4] и оперон бактериофага X, который контролирует размножение фага после его включения в хромосому хозяина [5]. [c.204]

Волкин и Астрахан изучали события, происходящие в клетке Е. oli после заражения фагом Т2. При размножении фага синтезируется некоторое количество РНК, обладающей повышенной метаболической активностью она быстро включает Р . Состав синтезируемой РНК сходен с составом фаговой ДНК [20, 21]. [c.560]

ДНК включается в хромосому Е. соИ как профаг и реплицируется в клетке вместе с нормальными бактериальными генами (состояние лизогении). Однако при недостатке питательных веществ или иных неблагоприятных обстоятельствах интегрированная фаговая ДНК высвобождается, и запускается литический цикл развития. Размер ДНК фага X составляет примерно 50 т. п. н., причем значительная ее часть (около 20 т. п. н.) несущественна для размножения фага и отвечает за его встраивание в хозяйскую ДНК. В связи с этим возникла идея, что ее можно заменить фрагментом другой ДНК эквивалентного размера. Образующаяся рекомбинантная молекула будет реплицироваться в клетке как ДНК рекомбинантного фага X, вставшего на литический путь развития. [c.72]

Пушистые нглы. ( гидрата 257 н- 259 (разл.). Раств-сть о.п.р. Н О м.р. кисл. Аналог триптофана. Ингибирует размножение фагов в Е. oli. Включается в бактериальный белок и белок оболочки фага. Может активироваться панкреатическим трипто-фанактивирующим ферментом. [c.226]

Большое разнообразие векторов существует на основе бактериофага в них используется особенность фага, состоящая в том, что значительная часть его ДНК не нужиа для размножения фага в клетке (рнс. 249). Это позволяет вводить чужеродную ДНК в ДНК фага к при использовании его в качестве вектора, причем длина вставляемого фрагмента может быть существенно больше величины фрагмента, встраиваемого в плазмиду. [c.432]

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]

Рис. 4.11. Определение скрытого периода и урожая фага (на примере экспериментов с размножением фага Т2 в клетках Es heri hia oli В). Молодую культуру бактерий заражали суспензией фага, а затем свободные (не адсорбировавшиеся) фаговые частицы инактивировали добавлением антифаговой сыворотки. После сильного разведения через определенные интервалы времени брали пробы и высевали на агар вместе с избытком бактерий, чувствительных к данному фагу. ]В течение 25 мин число бляшкообразующих единиц оставалось неизменно равным 5 (скрытый период), а затем возрастало до 235 (плато). Согласно этим данным, выход фага на одну инфицированную клетку бактерии (урожай фага) составлял в среднем 47 частиц.

В интегрированном состоянии фаговая ДНК реплицируется вместе с бактериальной и подвержена тем же регуляторным воздействиям, что и удвоение бактериальных хромосом. Информация, содержащаяся в фаговой ДНК, в это время не проявляется. Только в результате перехода профага в вегетативное состояние восстанавливается автономия фаговой ДНК и начинается размножение фага. Этот обратный процесс может произойти спонтанно или в результате индукции (например, под действием ультрафиолетового облучения). Исключение фаговой ДНК из бактериальной хромосомы происходит, вероятно, путем обращения процессов, приведших к ее включению, и осуществляется очень точно более 99% фаговых частиц, освобождающихся из лизогенных клеток, идентичны с исходным (инфицирующим) фагом. Это означает, что фаговая ДНК при ее выключении выщепляется точно в том же месте, где происходила интеграция. Только в редких случаях (одном из 1(30 ООО) выключение ДНК фага происходит аномально (см. разд. 15.3.3, где говорится о трансдукции). [c.151]

Фиг. 51. Цикл размножения фага в зараженных клетках Е. oli.

Исследование мутантов гП. Было пoкaзaIio, что все мутанты гП можно разбить на два класса, используя следующий простой тест. Бактериальную клетку одновременно заражают двумя различными фагами — это могут быть фаг дикого типа и мутантный фаг или же два мутантных фага,— причем в качестве бактерии-хозяина используется не штамм В, а штамм К (см. выше). Но характерным свойством мутантов гП является их неспособность размножаться на штамме К, что обусловлено, по-видимому, невозможностью синтеза в клетках этого штамма какого-то активного фагоспецифичного белка, необходимого для размножения фага. Какого результата можно было бы ожидать от такого эксперимента Естественно предположить, что в случае комбинации дикий тин/мутант активный белок будет синтезироваться и оба фага должны, следовательно, дать потомство в то же время комбинация мутант/мутант окажется в этом смысле недееспособной, активный [c.493]

Заражение бактериальной клетки РНК-содержащим фагом, например f2 (или родственным фагом MS2) или фагом QP, индуцирует образование FHK-зависимых РНК-полимераз. Эти ферменты ответственны за воспроизведение фаговой РНК в клетке-хозяине. Было показано, что РНК-полимеразы, индуцируемые фагами MS2 и Q 3, в отличие от других полимераз используют в качестве затравки только РНК из того же вида фага. Другими словами, фермент фага QP не способен использовать в качестве затравки РНК из фага MS2, и наоборот. РНК из других источников также не могут служить затравкой для этих ферментов. Такая специфичность весьма существенна для размножения фага, так как подавляющее большинство молекул внутриклеточной РНК — это РНК клетки-хозяина. С помощью фермента из фага QP Снигелману удалось синтезировать in vitro биологически активную, т. е. инфекционную, РНК этого фага. Заметим, что и в этом случае [c.514]

Особую группу вирусов представляют паразитические формы микроорганизмов — фаги. Фаги, развивающиеся в клетках бактерий, называются бактериофагами, актиномицетов — актинофаги, грибов — микофаги, водорослей — альгофаги. Фаги имеют булавовидную форму (рис. 22). Утолщенная часть называется головкой, а суженная — хвостовой. Размеры бактериофагов варьируют в пределах от 50 до 100 нм. Размножение фагов осуществляется только в живых клетках. Адсорбируясь на поверхности клетки бактерии, фаги выделяют фермент, способствующий растворению оболочки, после чего молекулы РНК или ДНК фагов поступают в клетку. При этом происходит изменение обмена веществ, заключающееся [c.200]

Если женская клетка не лизогенна (F "), то в ней отсутствует репрессор. Когда происходит конъюгация с лизогенными клетками HfrA, , то в момент вхождения локуса к в женскую клетку начинается вегетативный рост и размножение фага, а женская клетка погибает. Это известное явление зиготной индукции, рассмотренное нами раньше, также хорошо объясняется присутствием в цитоплазме эндогенного ренрессора. Весьма вероятно, что но своей химической прпроде репрессор является белком. [c.499]

Другой опыт, иллюстрирующий роль ДНК, заключается в следующем. Фаги, как уже упомянуто, это вирусы бактерий. Под электронным микроскопом можно наблюдать, как эти маленькие организмоподобные частицы, прилипнув к стенке большой клетки — бактерии, прокалывают острым выступом (точнее, растворяют с помощью выделяемого им фермента) участок стенки бактерии и выпускают внутрь клетки содержимое своего белкового мешка — дезоксирибонуклеиновую кислоту. Сам белковый мешок легко отделяется от бактерии и в дальнейшем участия не принимает. Был выращен бактериофаг (типа Tg), помеченный радиоактивным фосфором по нуклеиновой кислоте и радиоактивной серой по белку (Херши и Чейг). В результате радиохимического анализа было выяснено, что в клетку бактерии проникает только радиоактивный фосфор (т. е. ДНК), а радиоактивная сера практически вся остается в отпавших оболочках фага. В дальнейшем идет обычное размножение фага в клетке бактерии, распад последней и выпадение взрослых частиц фага в среду. Таким об- [c.726]

ДНК своего хозяина . oli, в котором содержание [Г] + [Ц1 составляет 52%, как видно из табл. 9. Во-вторых, было показано, что ДНК Т-чет-ного фага содержит глюкозу, присоединенную к некоторым из оксиметиль-ных групп ОМЦ (фиг. 128). До сих пор неясно, каково биологическое значение этих необычных свойств ДНК Т-четиых фагов, однако эти свойства весьма успешно использовались в исследовании в 1утриклеточного размножения фага. [c.259]

Как видно из этих данных, эксперимент Дёрмаиа привел к неожиданным результатам оказалось, что инфекционность, связанная с исходным родительским фагом, в начале процесса размножения утрачивается. Ни в одной из зараженных клеток, подвергнутых искусственному лизису в течение первых 10 мин после заражения, не было найдено инфекционных частиц фага Т4. Однако по истечении 10 мии начинает появляться все больше и больше инфекционных частиц, пока в конце концов число их не достигнет определенной конечной величины, которую можно получить при спонтанном лизисе всех зараженных клеток по окончании нормального латентного периода и периода лизиса. Промежуток времени между заражением и появлением внутри клетки первых инфекционных фаговых частиц представляет собойодну из стадий внутриклеточного размножения фага. Это так называемый скрытый период, в течение которого в зараженной клетке ие содержится ничего, что могло бы вызвать образование стерильных пятен. [c.262]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология