Индукция профага

ИНДУКЦИЯ ПРОФАГА. Вырезание профага из генома клетки-хозяина, разрушение лизогенного репрессора и начало литического (инфекционного). цикла. [c.521]

ЛИЗОГЕННЫЙ РЕПРЕССОР. Белок, блокирующий индукцию профага. [c.523]

Подобный процесс происходит спонтанно в любой лизогенной культуре, но не в очень больших количествах с вероятностью порядка 10 или меньше на поколение. Выход вегетативного фага из клетки не влечет за собой никакой катастрофы для остальных клеток, так как лизогенная культура не подвержена инфекции фагом она, как принято выражаться, имунна. Конечно, частицы бактериофага адсорбируются на оболочке лизогенных клеток и даже производят инъекцию ДНК, однако процесс не сопровождается заболеванием клеток, т. е. развитием в них новых частиц фага. В некоторых случаях лизогенная культура может дать начало вегетативной форме фага под воздействием ультрафиолетового света, рентгеновских лучей или химических мутагенов. Это явление носит название индукции лизогенной культуры. Достаточной является сравнительно небольшая доза ультрафиолетового света (например, доза даюш ая 20% гибели клеток), чтобы практически во всех (более 90% всех выживших клеток) К12 (л) произошла индукция профага до состояния вегетативного фага. [c.382]

После индукции профага в лизогенной клетке все происходит точно так же, как при вегетативном размножении фага в чувствительной бактерии, зараженной экзогенным фагом. Сначала имеет место скрытый период, в течение которого в клетке не удается обнаружить инфекционный фаг. В это время, однако, синтезируются вещества, из которых затем будет строиться потомство фага, т. е. генетический материал (ДНК) и структурные компоненты (белок). Позднее, приблизительно в середине скрытого периода, предшественники фага начинают соединяться в зрелые, инфекционные частицы. Эти частицы потомства, которые можно освободить из клетки и преждевременно — путем искусственного лизиса — появляются в культуральной среде в конце скрытого периода лосле спонтанного лизиса. [c.336]

Инфицирующая родительская ДНК фага Ми внедряется в геном хозяина неэффективно. Большинство молекул ДНК во время литического цикла сохраняет свои свободные концы. Менее 10% инфицирующих фаговых геномов внедряются. Однако во время репродуктивного цикла последовательности ДНК фага Ми внедряются эффективно. Этот парадокс показывает, что копии ДНК Ми, образуемые при репликации, способны внедряться в геном хозяина. В родственной реакции индукция профага Ми, ведущая к вступлению в литический цикл, не сопровождается вырезанием фаговой ДНК из хромосомы хозяина. Снова ведущую роль в этом цикле играет продукт репликации. [c.469]

К летальным и мутационным реакциям по своему механизму близки вызываемые ультрафиолетовым светом процессы рекомбинации бактерий и индукции профага в них. [c.39]

Рис. 114. Кинетика зиготной индукции профага Я.

Кривая зависимости степени индукции профага Е. соИ К-12 (Я) от дозы (Л = 254 нм) имеет четко выраженный максимум, который возникает вследствие наложения двух одновременно протекающих процессов индукции профага и его гибели (рис. 61). [c.314]

Ммекулярный механизм транспозиции может быть различным у разных мобильных элементов, поэто.му лучше всего рассмотреть его на конкретных примерах. Достаточно изучен в этом отношении бактериофаг Ми, являющийся, по сути дела, необычным транспозо-ном. Этот умеренный бактериофаг встраивается в произвольный, участок хро.чосомы бактерии-хозяина. Если происходит индукция профага и начинается его вегетативное развитие, то он размножается, не вырезаясь из хромосомы, за счет повторных актов репликативной транспозиции. Вырезание фаговой ДНК из бактериальной происходит лишь при упаковке в фаговые частицы, когда репликация уже прошла. При репликации фага Л и транспозиция происходит с очень высокой частотой, поэтому именно эта система изучена лучше других. [c.115]

Репрессированное состояние профага может поддерживаться неопредыенно долго при размножении лизогенных клеток. Однако при некоторых условиях (например, при активации клеточной SOS-системы см. с. 79) репрессор разрушается (или инактивируется) и тогда происходит индукция профага. В результате инактивации репрессора I возобновляется транскрипция с промоторов Р и Рь и синтезируются мРНК для белков Сго и N. Белок N оказывает уже известное на.м антитерминирующее действие, а белок Сго обеспечивает переключение транскрипции на новые рельсы — на путь продуктивной инфекции. Белок Сго, подобно белку С1,—репрессор, взаимодействующий с правой (Or) и левой (0J операторными Зонами ДНК фага X, Но сродство белка Сго к разным операторным участкам иное, чем у белка I. В частности, в правой операторной зоне белок Сго имеет наибольшее сродство к участку Gr (рис. 155). [c.295]

При попытках построения генетических карт бактерий для больших участков хромосомы необходимо измерять вероятность вхождения w x). Для этого были предложены различные методы. Один из них использует явление зиготной индукции профага. При конъюгации мужской клетки, несуш,ей профаг, т. е. лизогенной, и женской, нелизогенной, происходит часто переход профага в вегетативную форму и лизис клетки. Причина зиготной индукции в том, что генетическое веш,ество бактериофага попадает с отцовской хромосомой в материнскую клетку, которая не лизогеннаи, следовательно, чувствительна к фагу. Если конъюгировать клетки Н г(Л.+) с клетками Г (Я,"), отбирать в разные моменты времени пробы и засе- вать их на чашках Петри так, как это делается при титровании бактериофага [c.337]

Единственное рациональное объяснение фенотипического проявления подобных мутаций — изменение структуры самого репрессора в сторону его усиления, а может быть, увеличение количества репрессора, что обеспечивает особую устойчивость лизогенного состояния. Сам процесс индукции профага является повреждением (будь то ядами или лучистой энергией) синтеза эндогенного репрессора, являющегося причиной лизогении. Возможность дать стройное объяснение явлению лизогении с помощью теории регулирования синтеза белков следует считать большим успехом этой теории и важным аргументом в ее пользу. Вместе с тем ясно, что многие детали здесь еще не изучены и что мы имеем дело скорее с эскизом теории, нежели с завершенной системой. [c.500]

Н. Кьелдгардом, приступил к разрешению третьего вопроса. К тому времени они уже имели основания думать, что индукция профага контролируется внешними для лизогенной клетки факторами. Поэтому Львов и его ученики задались целью изыскать какие-либо агенты или условия, с помощью которых можно было бы заметно увеличить ту небольшую долю клеток в общей популяции лизогенных бактерий, которая спонтанно продуцирует фаг. После ряда безуспешных попыток, испробовав различные химические и физические агенты, они наконец установили, что-облучение растущей культуры В. megaterium небольшими дозами уль- [c.335]

Фиг. 164. Индукция профага в лизогенном штамме Е. oli К12 (X) при облучении ультрафиолетом.

Индукция профага и начало вегетативного роста представляют собой обращение процесса интеграции. Инактивация иммунитетного репрессора запускает цепь событий, приводящих к высвобождению фагового генома. Восстановление кольцевого генома вегетативного фага X проходит через те же стадии, которые изображены на фиг. 171, но в обратном порядке. Белок гена int также участвует в обращении процесса интеграции. Кроме него для высвобождения профага из хромосомы лизогенной бактерии требуется еще один, так называемый белок выщепления (ex ision protein), кодируемый геном xis. [c.346]

Индукция профага к переходу в литический цикл происходит в том случае, если лизогенная система нарущена. [c.213]

Протеаза Re A действует и на некоторые другие ре-прессорные белки, например репрессоры отдельных профагов (именно на примере репрессора профага лямбда и была открыта протеазная активность). Это объясняет, почему фаг лямбда индуцируется ультрафиолетовым облучением Re A разрезает лизо генный репрессор, и фаг вступает в литический цикл развития. Указанная реакция не является клеточным SOS-ответом она свидетельствует о способности профага узнавать, что клетка находится в опасности, и обеспечивать выживаемость вступлением в литический цикл. В этом смысле индукция профага зависит от клеточной системы, поскольку она реагирует на тот же самый сигнал (активацию Re A-белка). [c.441]

Двухфакторное скрещивание Индукция профага Конкатемер [c.222]

Индукция профага приводит к упаковке космиды Кт , но не плазмиды Ар Однако если между фрагментами ДНК, клонированными в космиде и в плазмиде, имеется гомология, то между гомологичными последовательностями может с частотой 10 произойти рекомбинация, в результате которой оба вектора объединяются в одну крупную кольцевую космиду. Только в этом случае упаковка обеспечит возможность трансдукции обоих маркеров Д /п и Лр . Поэтому для клонирования какого-либо гена достаточно лишь вставить небольшой фрагмент его ДНК в плазмиду-зонд, содержащуюся в линии хелперных клеток, суперинфицировать их космидной библиотекой (упакованной, как указано в разд. 2.2.8.5), индуцировать профаг в хелперных клетках и высеять их на чашки с Km и Ар. Колонии с двойной лекарственной устойчивостью должны в принципе содержать ген, клонированный в космиде, в которую интегрировала плаз-мида-зонд. [c.62]

ВВОДИТ свою ДНК в бактерию-хозяина. Те же реакции, приводящие к эффективной и избирательной упаковке космид в частицы фага Я, можно провести и in vivo [2—5]. В этом случае упаковку обеспечивает система, запускающаяся в бактериальной клетке либо при индукции профага в ответ на тепловую инактивацию термочувствительного репрессорного белка, либо при индуцировании клетки хелперным фагом. При этом способе существенно возрастают эффективность процессов переноса генетической информации между разными клетками и взаимопревращения различных (кольцевых и линейных с выступающими концами) форм ДНК (рис. 3.1). [c.75]

Реакции упаковки в небольшом объеме применяют для переноса космидных клонов между различными хозяевами. Их проводят как с использованием суперинфицирования, так и индукции профага. [c.90]

Рекомбинационные эксперименты в аналитическом варианте, используемые, например, для интеграции или замены последовательностей в индивидуальных космидах (разд. 3.4), могут быть проведены по такой же методике с соответствующим уменьшением объемов (см. табл. 3.6 или 3.7). Упаковку in vivo можно осуществить путем индукции профага или с использованием суперинфекции. Мы обычно проверяем и очищаем рекомбинанты переупаковкой в аналогичном варианте (табл. 3.6), чтобы исключить варьирующий и труднообъяснимый фон колоний с двойной резистентностью, содержащих нерекомбинировавшие космидные и плазмидпые последовательности. [c.91]

В многочисленных экспериментах показано, что, как и для других генетических эффектов (мутация, индукция профага), зависимость частоты рекомбинации от дозы ультрафиолетового света описывается куполообразной кривой с максимумом. Подобная зависимость Kogee всего отражает наложение двух одноударных процессов активацию хромосомы (F+) мужской клетки при включении в нее половой эписомы (интеграция) и предотвращение переноса активированной хромосомы. Ингибирование переноса хромосомы донора к акцептору является следствием либо прямых, либо косвенных разрывов полинуклеотидной цепи, возникающих при темновой репарации. Молекулярные механизмы активации хромосомы (F+), приводящей к увеличению частоты рекомбинаций, не выяснены. Предполагается, что этому способствуют однонитевые разрывы ДНК половой эписомы. Увеличение частоты рекомбинаций наблюдается только у штаммов с неинтегрированной половой эписомой. У остальных штаммов рекомбинация подавляется по одноударному механизму в результате торможения переноса ДНК. [c.312]

Лизогения — это наследственная способность некоторых микробов продуцировать фаг без предварительного инфицирования их этим фагом. У лизогенных микроорганизмов фаговая ДНК (профаг) встроена в нить ДНК хозяина. Как правило, профаг включен в бактериальную хромосому в определенном ее участке и реплицируется при размножении клеток. Иногда в геном хозяина вовлечено несколько профагов. Такие организмы называются полилизогенными. Обычно структурные цистроны профага репрессированы особым белком, блокирующим специфическую область генома фага и предотвращающим транскрипцию его генов. Индукция профага происходит спонтанно или под действием различных факторов фаговая ДНК отделяется от ДНК хозяина, профаг превращается в вегетативный фаг, после интенсивного размножения которого клетка лизируется и зрелый фаг выходит в окружающую среду. [c.313]

Наиболее универсальным индуцирующим агентом является УФ-свет. Чувствительность клеток к УФ-нн-дукции профага в большой степени зависит от физиологического состояния микробной клетки и условий внешней среды температуры, химического состава, pH и др. Например, индукция облегчается при наличии в питательной среде некоторых аминокислот (/-лейцин, /-изолейцин, /-валин и др.). Профаг Ba t. megatherium 899 легко индуцируется в казеиново-дрожжевой, но не в синтетической среде. Образованию фага предшествует сравнительно продолжительный латентный период. Для индукции профага необходимы, как правило, меньшие дозы ультрафиолета, чем для гибели клеток хо- [c.313]

Спектр действия индукции профага Е. соИ К-12 (X) имеет нуклеиновую природу без белкового плеча при 280 нм, характерного для спектра действия гибели клеток (рис. 62). Следовательно, акцептором биологически активного света служит ДНК. Вполне вероятно, что индукция профага обусловлена пиримидиновыми имерами ДНК, поскольку эффективность ультрафиолетовой индукции лизогенных микробов снижается при фотореактивации и фотопротекции длинноволновым УФ-светом. [c.315]

Наиболее популярными в настоящее время являются представления об участии системы SOS-репарации в индукции профага (см. гл. XVII). [c.316]

Будучи интегрированной с геномом клетки-хозяина, ДНК фага X сохраняется в скрытом состоянии (в виде профага) до тех пор, пока не будет подвержена активации в результате воздействия на лизогенную клетку тех или иных ДНК-повреждающих агентов. В ответ на такое воздействие профаг индуцируется — начинается транскрипция и трансляция фаговых генов, необходимых для вырезания фаговой ДНК из хозяйской хромосомы, ее репликации, упаковки в белковый капсид и клеточного лизиса. Это развитие запускается с помощью механизма, подобного триггерному, что соответствует варианту С на рис. 41.1. Это означает, что после акта индукции профага обратное развитие становится невозможным процесс протекает вплоть до клеточного лизиса и высвобождения новых фаговых частиц. Переключение пути развития с лизоген-ного (состояние профага) на литический (вирулентный фаг) прекрасно изучено на молекулярном и генетическом уровнях и будет далее представлено в виде парадигмы. [c.114]

Плазмида Rms 148 в отличие от RPL 11 ограничивает лишь литическое развитие, но не лизогенизацию опять-таки, как и в случае RPL11, ее эффект проявляется только при инфекции клеток свободным фагом, но не после индукции профага. Плазмида Rms 148, как и RPL11, подавляет и развитие некоторых вирулентных фагов. Признаки устойчивости — чувствительности к подавляющему эффекту этих плазмид — свободно рекомбинируют при скрещиваниях родственных фагов. Подавление развития фагов плазмидой Rms 148 осуществляется через взаимодействие продукта плазмиды с двумя или большим числом участков в геномах фагов. [c.204]

ХОДИТ взаимный перенос Р соединяется с В, а В — с Р, и ДНК фага становится частью молекулы ДНК бактерии (рис. 14). При этом на хромосоме образуются два новых att-сайта attBP — слева от профага и attPB — справа от него. Профаг стабилен в отсутствие белка Xis. Транскрипция гена xis блокируется репрессором фага К. При индукции профага, когда репрессия снимается (например, при УФ-облучении или при повышенной температуре, инактивирующей термочувствительный репрессор), белки Xis и Int катализируют процесс, обратный по отношению к интеграции фага. В результате происходит вырезание профага и снова получается кольцевая молекула ДНК фага X и исходная хромосома Е. oli (рис. 14). [c.97]

ДНК в различных участках, специфичность которых может быть неодинаковой. Если упаковка началась с бактериальной ДНК, то головка фага полностью заполняется только ею, а избыток ДНК удаляется. Частицы таких фагов всегда содержат фрагменты бактериальной ДНК, соответствущие размеру их головки. Образование их может происходить как при литическом развитии фага, так и после индукции профага. Трансдуцироваться могут daMbie разные маркеры, но с неодинаковой частотой. Так, при литическом развитии фага Р1 бактериальная хромосома, по-видимому, фрагментируется до размеров фаговой ДНК и эти фрагменты неспецифически упаковываются в фаговые оболочки. Возможно, что на бактериальной хромосоме имеются более или менее специфические участки, с которых начинается упаковка, так как частота трансдукции отдельных маркеров различна. [c.99]

Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот (1990) -- [ c.295 ]

Молекулярная биология (1990) -- [ c.295 ]

Гены (1987) -- [ c.206 ]

Основы генетической инженерии (2002) -- [ c.109 , c.110 , c.115 , c.123 , c.212 , c.213 , c.284 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология