Индукция фага

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]

Gal , а после индукции фагов тт [c.391]

Индукция фага А,-лишь один из многих ответов бактерии на облучение УФ-светом. При этом включается в общей сложности 10-20 бактериальных генов, и по крайней мере некоторые из них помогают бактерии выжить. Эти гены в совокупности называют SOS-системой, а их активацию-SOS-ответом клетки. [c.77]

Культуру экспоненциально растущих бактерий облучают оптимальной дозой ультрафиолета, которая приводит к индукции вегетативного размножения фага больше чем в 90% клеток. Облученную культуру продолжают инкубировать и определяют ее мутность (в произвольных единицах на графике отложено в виде темных кружков) и титр инфекционных центров, или отношение числа частиц, образующих стерильные пятна, к числу облученных бактерий (на графике — светлые кружки). По оси абсцисс отложено время с момента облучения культуры. [c.336]

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]

Некоторые штаммы Е. oli содержат Х-фаг— дремлющий умеренный вирус. Его геном включен в геном бактерий и не дает о себе знать. Однако при индукции фаг размножается и [c.299]

Интеграция и индукция фага к (лямбда). Изучение фага лямбда (X), лизогенного для Es heri hia oli К12, позволило выяснить, каким образом профаг связан с бактериальной хромосомой. Лизогенизация бактерий этим фагом может служить примером жизненного цикла умеренно- [c.148]

После индукции в лизогенных клетках дикого типа расщепленный репрессор можно обнаружить в клеточных экстрактах. Необходимым условием расщепления являются УФ-облучение и наличие продукта гена гес А. Если клетка-хозяин повреждена, так что ген гес А инактивирован, репрессор не расщепляется и индукция фага становится невозможной. В случае клеток, несущих некоторые мутантные формы гена гес А, УФ-облуче-ние в определенных условиях может не понадобиться индукция лизогенов в этом случае происходит просто при повышении температуры, без всякого облучения. [c.118]

Для транскрипции с промотора бактериофага Т7 нужна соответствующая РНК-полимераза. Чтобы можно было использовать этот промотор, ген РНК-полимеразы фага Т7 встраивают в хромосому Е. соИ в составе профага X, поместив его под контроль /ас-промотора. Затем клетки трансформируют плазмидой, содержащей ген-мишень под контролем Т7-промотора, и добавляют в среду ИПТГ. В этих условиях происходит индукция гена РНК-полимеразы Т7, синтезируется РНК-полимераза и происходят транскрипция и трансляция клонированного гена. Часто между временем индукции гена РНК-полимеразы Т7 и началом транскрипции гена- [c.108]

В условиях, увеличивающих количество повреждений ДНК, происходит индукция дополнительных репаративных ресурсов клетки. Классический пример индукции репарации — так называемая реок-тшацияУэйгла. Эго явление состоит в ты, что облученный ультрафиолетом бактериофаг может размножаться только на тех бактериях, которые тоже облучены ультрафиолето.м. Это значит, что для успешного развития фага необходима репарация его ДНК, которую могут осуществить лишь клетки с индуцированной системой репарации. Аналогичное явление наблюдается и для эукариотических клеток и их вирусов. У бактерий индуцируемая репарация используется лишь в тех случаях, когда повреждений в ДНК становится настолько много, что это начинает угрожать клетке гибелью. Поэтому индицируемая система репарации называется 505-системой или системой 505-репарации (табл. 5). [c.78]

Степень индукции SOS-системы в определенном смысле отражают благополучие клетки и ее шансы на выживание. Поэтому некоторые относительно автономные внутриклеточные генетические элементы, например умеренные бактериофаги, используют индукцию SOS-системы в качестве сигнала для размножения и уничтожения клетки-хозяина безвредный до того участок хромосомы (профаг, см. гл. ХП1), почувствовав слабость хозяина, начинает размножаться и уничтожает его, чтобы спастись самому. Для фага лямбда показано, что чувствительность к состоянию индукции SOS-системы объясняется тем, что репрессор фага устроен аналогично белку LexA и самораскусывается , связавшись с активированным КесА-белком. [c.81]

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]

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]

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]

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]

Индукция не общее явление, целый ряд лизогенных культур не подвергается индукции и приводит к лизису отдельных клеток только путем спонтанного превращения. Частным примером индукции, рассмотренным выше (см. стр. 337), является зиготная индукция, возникающая когда мужские бактериальные клетки, содержащие профаг, вводят при конъюгации свою хромосому в женскую клетку, нелизогенную и соответственно неимунную к фагу. [c.382]

Лизогенные клетки легко подвергаются отбору при заражении чувствительной к фагу культуры и могут быть выращены и размножены. Как уже говорилось, в них происходит непрерывно и спонтанно переход отдельных профагов в вегетативное состояние, причем соответствующие клетки подвергаются лизису, а фаги выходят наружу. Поэтому лизогенная культура бактерий пе ли-зируется в целом, но все время понемногу образует вирулентные фаги. У профага Я вероятность спонтанного лизиса порядка 10" на поколение, а множественность потомства фагов порядка 10 . Это дает в растущей лизогенной культуре стационарное соотношение числа фагов к числу клеток, равное —10 . С другой стороны, известно, что профаг Я, подвергается индукции умеренной дозой ультрафиолетового света. При такой индукции практически все профаги утрачивают устойчивость и дают начало вегетативным фагам, а культура в целом подвергается лизису. Способность к индукции также генетически детерминирована и зависит от специального локуса внутри области с хромосомы фага. [c.384]

При центрифугировании в градиенте s l фагов X и A.dg, образовавшихся после индукции лизогенной культуры ультрафиолетовым светом, мы обнаруживаем, что Adg дают широкое распределение по плотностям. Однако при их дальнейшем размножении и селекции отбираются фаги Adg в гораздо более узких пределах плотностей. По-видимому, положение и размеры делеции имеют существенное значение для жизнедеятельности вируса. [c.392]

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]

Таким образом, в случае спонтанного мутирования дисперсня /п гораздо больше, чем в случае индуцированной устойчивости. Более того, различие в ожидаемом отношении дисперсия Jn в случае индуцированной фагом устойчивости и в случае спонтанного мутирования с ростом культур постепенно возрастает и оказывается тем существеннее, чем больше делений бактерий произошло в параллельных культурах и чем больше вероятность появления в некоторых из этих культур больших субклонов мутантов. Иными словами, в случае возникновения спонтанных мутаций и, следовательно, клонов мутантных клеток во время роста отдельных культур должны происходить более значительные флуктуации наблюдаемого на опыте числа колоний Топ на культуру, чем при случайной индукции устойчивости в результате контакта бактерий с фагом на чашке. [c.139]

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]

Распределение профага к среди рекомбинантных бактерий носит, однако, совершенно аномальный характер, если лизогенным оказывается родитель Hfr, а нелизогенным — родитель F". В таком случае профаг почти никогда не наследуется рекомбинантами. Кроме того, частота появления рекомбинантов оказывается очень низкой, а те рекомбинанты, которые все же возникают при этом, по своим генетическим свойствам резко отличаются от рекомбинантов, возникающ,их при скрещиваниях Hfr X F"(X) или Hfr(X) X F (X). Жакоб и Вольман показали, что эта аномалия является следствием явления, названного ими зиготной индукцией. Всякий раз, когда в нелизогенную клетку F проникает фрагмент хромосомы лизогенной бактерии-донора Hfr, несущей профаг Я, этот профаг индуцируется, переходит в вегетативное состояние и, размножаясь, дает от 1 до 200 частиц инфекционного фага X, которые в конечном итоге лизируют зиготу и высвобождаются. При таких скрещиваниях большая часть зигот, получивших от Hfr-бактерии фрагмент хромосомы с профагом, погибает. Следовательно, у рекомбинантов могут проявиться только те генетические маркеры донора, которые передаются раньше профага, т. е. располагаются ближе к началу хромосомы. Однако если при таком скрещивании лизогенной оказывается бактерия-реципиент F", то зиготной индукции не происходит, независимо от того, является ли донор Hfr лизогенным или нет. В потомстве, полученном от таких скрещиваний, не наблюдается аномалии в расщеплении родительских признаков. Таким образом, присутствие профага X обусловливает иммунитет реципиента F не только в отношении суперинфекции гомологичным свободным фагом X, но и в отношении вегетативного развития гомологичного внутри-хромосомного профага X, полученного клеткой-реципиентом от бактерии-донора Hfr. [c.343]

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]

При более подробном изучении трансдуцированных бактерий, которые приобрели признак Gal" от прототрофной клетки-донора, оказалось, что все трансдуктанты Gal" были либо активно лизогенными (выделяли при индукции инфекционный фа - X), либо по крайней мере иммунными к заражению экзогенным фагом к. Это показывает, что клетки нелизоген-ного реципиента К12 вместе с донорными генами приобрели профаг X. Выяснилось также, что большая часть трансдуктантов Gal+ в генетическом отношении нестабильна. В каждой колонии Gal содержится приблизительно 1—10% особей, утративших признак Gal+ и восстановивших фенотип Gal" их предка-реципиента. Это свойство трансдуктантов Gal+ сразу бросается в глаза, когда их высевают на ЭМС-агар с галактозой почти каждая красная колония трансдуктантов содержит бесцветные участки, образованные клонами выщепенцев Gal . Эти колонии, таким образом, аналогичны колониям диплоидов F-La /La на ЭМС-агаре с лактозой. На основании частого выщепления рецнпиентного генотипа Gal у трансдуктантов Gal (около 2-10" на одно деление) был сделан вывод, что эти трансдуктанты в действительности представляют со- [c.347]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология