Умеренные фаги

Изучение генетических детерминант, контролирующих синтез специфических бактериоцинов, показало сходство их с умеренными фагами. Вот почему их отнесли затем к разряду эписом. [c.85]

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]

У многих бактерий обнаружены нехромосомные генетические элементы плазмиды, умеренные фаги и мигрирующие элементы (транспозоны и 15-элементы). Для плазмид характерно стабильное существование в нехромосомном состоянии. Транспозоны и 15-элементы входят, как правило, в состав хромосом, но способны переходить из хромосомы в плазмиду, поэтому также могут быть отнесены к нехромосомным генетическим элементам. [c.143]

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]

Вектор. Автономно реплицирующаяся в клетке-хозяине молекула ДНК, к которой можно присоединить фрагмент ДНК, чтобы обеспечить его репликацию например, плазмида или ДНК умеренного фага. [c.1008]

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]

Умеренный фаг. Фаг, ДНК которого может встраиваться в геном клетки-хозяина, но не экспрессироваться в отличие от вирулентного фага, который разрушает клетку-хозяина. [c.1020]

Развитие умеренных фагов лизогения [c.147]

Факторы фертильности (F-факторы). Это, как уже говорилось, плазмиды, которые могут включаться в бактериальную хромосому подобно ДНК умеренного фага лямбда. Они мобилизуют генетическую информацию этой хромосомы и осуществляют перенос ее в другую клетку. Такой перенос (конъюгация) был хорошо изучен на Е. соИ. [c.462]

Профаг Р1 является обладателем еще одной системы сайт-специфической рекомбинации в составе фаговой ДНК имеется участок (С-сегмент), который в одних молекулах ДНК имеет одну ориентацию, а в других — другую. За инверсию отвечает продукт фагового гена ein, работающий аналогично продукту гена сге, с той лишь разницей, что узнает предназначенные для него сайты, фланкирующие С-сегмент, в инвертированной взаимной ориентации. Био-тоги-ческий смысл инверсии сегмента ДНК рассмотрим на примере другого умеренного фага Ми, у которого тоже есть инвертируемый сегмент. [c.106]

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]

Умеренные фаги — бактериофаги, способные жить в симбиозе с бактерией, в которой они встречаются в виде профага. [c.466]

В течение нескольких лет описанное выше поведение считалось абсолютно типичным для фагов. Впоследствии, однако, был обнаружен другой тип фагов, которые ведут себя гораздо миролюбивее. В настоящее время их называют умеренными фагами, тогда как куда более опасные фаги первой группы стали называть вирулентными. [c.155]

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]

К М.г.э. прокариот относят также умеренные фаги. Х-Фаги (лямбдоидные фаги) обычно встраиваются в одно место хромосомы, но при определенных условиях могут располагаться и в др. участках генома, ц-Фаги способны включаться в любые места бактериальной хромосомы, а также в ДНК мн. др. фагов и плазмид. Интеграция лямбдо-идных фагов обеспечивается ферментной системой, состоящей из клеточных белков и белков, кодируемых геномом фага. [c.79]

Умеренные фаги способны вносить существ, изменения в структуру и функционирование бактериального генома благодаря двум процессам - интегращш фаговой ДНК в хромосому бактерии и трансдукции (переносу фагом бактериальных геиов из одних клеток в другие). Трансдуцирую-щие фаги образуются в результате неточного исключения из хромосомы интегрир. фаговой ДНК. При этом часть собственной ДНК фага утрачивается, и вместо нее в фаговый геном включается участок бактериальной ДНК, достигающий иногда значит, размеров. Интегрир. фаги могут мутировать и терять способность к исключению из хромосомы, становясь вследствие этого ее неотъемлемой частью. В этом случае гены фага начинают определять ф-ции клетки, т.е. становятся ее собств. генами. [c.80]

У эукариот (все организмы, за исключением бактерий и синезеленых водорослей) также широко распространены М г.э., к-рые аналогичны М.г.э. прокариот по общему плану строения, способу транспозиции и генетич. эффекту. Элементы, подобньге 18 и гранспозонам, найдены у мн. эукариот (грибы, растения, млекопитающие и др.). Разл. эписомоподобные факторы обнаружены в ядре и цитоплазме дрожжей Умеренным фагам бактерий соответствуют онкогенные вирусы, в частности РНК-содержащие вирусы (ретровирусы) позвоночных. [c.80]

Исследования умеренных фагов сальмонелл позволили понять некоторые особенности механизмов, с помощью которых эти бактериальные вирусы связываются со стенками клеток-хозяеш. Местом первичного присоединения являются, по-видимому, сами О-антигены. Тонкие нити, расположенные на отростке фага (дополнение 4-Д), действуя наподобие антител, связываются со специфическими группировками полисахарида. Однако в результате включения генома фага и изменения строения О-антигена последующее присоединение -вирусов блокируется. В то же время клетки бактерий становятся восприимчивыми к вирусам другого штамма [109]. [c.394]

Особенно интересна возможность установить характер распределения нуклеотидов по цепи путем исследования перехода спираль — клубок. Установлено, что ДНК ряда умеренных фагов содержит области, различаюш,иеся по концентрации пар Г — Ц [107]. Это отражается в появлении ступенек на кривой плавления и в распределении фрагментированных молекул ДНК при центрифугировании в градиенте плотности. Такую блочную гетерогенность можно исследовать путем параллельного изучения кривых плавления и зависимости характери( тичеСкой вязкости от Г в области перехода [107]. [c.515]

Новые свойства, приобретенные культурой, наследственно закреплены и связаны с изменением генетической информации клеток, несущих умеренные фаги (профаги). [c.85]

Перечисленные выше свойства эписом всецело приложимы и к факторам бактериоциногенности. Их отличие от умеренных фагов состоит в том, что бактериоцины убивают чувствительные бактерии и не размножаются в них. Некоторые колицины адсорбируются на специфических рецепторах, которые могут быть потеряны при мутации клеток. [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]

Геном акариот и прокариот, а также митохондрий и пластид эукариот является компактной совокупностью генов с небольшим содержанием структурных повторов, что характеризует его экономичность Он кольцевидно замкнут (непрерывен), интервалы между генами минимальны Например, вся генетическая информация умеренного фага X размещается в кольцевой молекуле ДНК длиной в 50 кЬ, где содержится порядка 40 генов, плазмидная ДНК из 95—97 кЬ включает до 100 генов, замкнутая ДНК Е oli из 400 кЬ может содержать до 3000 генов (примерно 1500 пн составляют один ген), [c.176]

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]

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]

С помощью трансдукции переносятся способность сбраживать различные углеводы, резистентность к антибиотикам, пе-нициллиназная активность, спорообразование и другие признаки. Процесс трансдукции, по-видимому, играет важную роль в природе, приводя к появлению штаммов бактерий с атипичными свойствами. В пользу этого предположения говорит частое выделение из природных источников умеренных фагов, способных вызывать трансдукцию. [c.109]

Для переноса чужеродного гена в Е. соИ можно использовать также ДНК фага к. Если рекомбинантную ДНК фага X, несущую чужеродный ген, смешать с белком оболочки фага X, то образуются инфекционные фаговые частицы, при условии, конечно, что рекомбинантная ДНК по своему размеру не сильно отличается от природной ДНК фага. Этот способ введения чужеродного гена в Е. соИ лучше предыдушего, поскольку фаг X чрезвычайно эффективно инфицирует клетку-хозяина, в то время как плазмиды проникают в интактную клетку Е. соН лишь изредка. Фаг X является умеренным фагом (разд. 30.9), и его ДНК вместе с чужеродным геном, который она несет, способна встраиваться в хромосому Е. oli. В этом случае ДНК фага X и чужеродный ген будут реплицироваться при каждом цикле клеточного деления. [c.983]

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]

Транспозоны-это последовательности ДНК, которые способны встраиваться во многие участки генома и могут перепрыгивать с плазмиды на бактериальную хромосому, на другую плазмиду или на умеренный фаг. Транспозоны содержат гены, определяюпще внешне распознаваемые признаки, а именно устойчивость к таким антибиотикам, как пенициллин, тетрациклин или канамицин. В связи с этим их легче обнаружить, чем IS-элементы. По обе стороны от генов устойчивости, находящихся внутри транспозона, расположены две одинаковые последовательности, которые могут идти в одном и том же или в противоположных направлениях. Эти повторяющиеся последовательности оснований ДНК частью идентичны с IS-элементами. Расположение этих фланкирующих отрезков ДНК можно определить путем электронномикроскопического исследования гетеродуплексов (рис. 15.13). [c.455]

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]

Явление трансдукции заключается в том, что бактериофаги, растворившие подвергшуюся их нападению бактериальную клетку, переносят части хромосом из этой клетки в другие бактериальные клетки, которые вследствие этого оказываются генетически измененными, В таких случаях речь идет, как правило, об умеренных фагах, которые мирно прикреп- [c.254]

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]

Д-фактор связан и переносится совместно с фактором RTF — фактором переноса устойчивости (Resistan e Transfer Fa tor), который ведет себя совершенно так же, как умеренный фаг или как половой фактор F. Для всех этих трех факторов принято наименование эписомы (известно еще по крайней мере два фактора, также относимых к этой группе генетических элементов). [c.182]

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]

Генетическая карта фага X, наиболее изученного из всех умеренных фагов, изображена на рис. 132. Карта получена с помощью рекомбинационных экспериментов при множественной инфекции чувствительных (нелизогенных) клеток одновременно несколькими мутантами фага (число актов рекомбинации у фага X порядка [c.383]

Поведение вируса внутри клетки часто сравнивают с поведением энисомы F (фактора пола). Эписома также размножается вегетативно, будучи отделена от хромосомы, но иногда она способна прикрепляться к хромосоме с образованием мужских клеток Hfr. Однако здесь заложено фундаментальное различие. Энисома прикрепляется в любой точке хромосомы, именно там, где произошел ее разрыв. Профаг для каждого из умеренных фагов находится в строго детерминированном локусе. Поэтому с.ледует полагать, что между хромосомой фага и соответствующим сегментом хромосомы хозяина имеется гомология. Поэтому прикрепление фага к хромосоме к.летки происходит вероятно по схеме, изображенной на рис. 133. Интересным указанием на подобный механизм прикрепления служат данные по изменению метаболических, [c.385]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология