Литический цикл

Присутствие репрессора объясняет явление иммунитета. Если в лизогенную клетку проникает вторая молекула ДНК фага лямбда, белок-репрессор, синтезируемый геномом ранее интегрированного фага, будет немедленно связываться с операторами 0 и Ок нового генома. Это препятствует вступлению второго фага в литический цикл. [c.213]

Чтобы понять, как функционирует векторная система на основе фага X, необходимо рассмотреть молекулярные аспекты литического цикла развития. Инфекционная фаговая частица имеет головку, в которой заключена плотно упакованная ДНК длиной примерно 50 т. п. н., и отросток с отходящими от него тонкими белковыми нитями (фибриллами). Сборка головки и отростка и упаковка ДНК четко скоординированы. ДНК фага - это линейная двухцепочечная молекула длиной 50 т. п. н. с одноцепочечными 5 - хвоста-ми из 12 нуклеотидов. Их называют липкими ( os) концами, поскольку они взаимно комплементарны и могут спариваться друг с другом. После того как фаговая ДНК проходит через отросток и попадает в Е. соИ, os-концы соединяются с образованием кольцевой молекулы. На раннем этапе литического цикла в результате репликации кольцевой молекулы ДНК образуется линейная молекула, состоящая из нескольких сегментов длиной 50 т. п. н. (рис. 4.16, ). Каждый из таких сегментов упаковывается в белковую головку, к последней присоединяется уже собранный отросток и образуется новая фаговая частица (рис. 4.16, . При упаковке молекулы ДНК длиной менее 38 т. п. н. получается неинфекционная фаговая частица, а фрагменты длиной более 52 т. п. н. не умещаются в головку. Сегменты длиной 50 т. п. н. в линейной молекуле ДНК разделены os-сайтами, и именно по этим сайтам разрезается молекула, когда очередной сегмент заполняет головку. Разрезание осуществляет фермент, находящийся у входа в головку. [c.72]

Вряд ли можно предполагать, что растения способны использовать ацетат непосредственно для образования колец В л С. По-видимому, чайное растение обладает ферментными системами, осуществляющими быстрое включение ацетата в глико-литический цикл и отсюда приводящим на какой-то стадии к образованию из ацетата шикимовой кислоты. [c.133]

Размножение вирулентного фага литический цикл [c.143]

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]

Никл отбора пробы занимает 15 с, в конце цикла вращающийся столик поворачивается в следующее положение. При обычной программе ана литического цикла реагенты вводятся в пробу одновременно, однако для специальных целей, например в кинетических исследованиях, может быть запрограммирована дифференциальная работа дозаторов. [c.111]

Однако есть и такие фаги, для которых характерны две формы существования. Они способны воспроизводить себя путем такого же литического цикла, с помощью [c.205]

Литическое развитие-это процесс, в котором фаговые функции выражаются в определенном порядке. Благодаря этому в соответствующий момент имеется нужное количество каждого компонента. Цикл литического развития можно разделить на две основные части, показанные на рис. 16.1. Ранняя инфекция включает период от момента проникновения ДНК в клетку до начала ее репликации. Поздняя инфекция включает период от начала репликации до конечной стадии лизиса бактериальной клетки с освобождением потомства фаговых частиц. При обычном порядке процесса ранняя фаза связана с образованием ферментов, участвующих в репродукции ДНК. Она включает в себя ферменты, связанные с синтезом ДНК, рекомбинацией и иногда модификацией. Благодаря этим ферментам в клетке накапливается пул фаговых геномов. В этом пуле геномы беспрерывно реплицируются и рекомбинируют таким образом, что события, происходящие даже в процессе одного литического цикла, имеют отношение к целой популяции фаговых геномов. [c.206]

Чтобы выражение фаговых генов происходило в определенном порядке, литический цикл находится под позитивным контролем. Каждая группа фаговых генов может выражаться лишь после того, как будет дан соответствующий сигнал. [c.207]

Геном фага Т4-один из наиболее крупных для его организации характерно обширное группирование генов с родственными функциями. Генетическая карта фага Т4 приведена на рис. 16.3. Гены, которые на рисунке пронумерованы, имеют жизненно важное значение мутация в любом из них предотвращает успешное завершение литического цикла. Гены, обозначенные трехбуквенными сокращениями, являются несущественными, по крайней мере при обычных условиях инфекции. Чем объясняется наличие в геноме такого большого количества несущественных генов, объяснить трудно. Но можно предположить, что они дают фагу преимущество при отборе. (В геноме большинства фагов подавляющая часть генов или даже все гены являются существенными.) [c.208]

Поскольку литический каскад по своей природе включает несколько последовательных стадий, области контроля содержат точки давления , в которых регулируется вступление в полный цикл. Затрудняя доступ РНК-полимеразы к промоторам, репрессор предотвращает инициацию литического цикла фаговым геномом. Тот факт, что операторы являются мишенями для действия репрессора, [c.211]

Таким образом, балансирование между лизогенией и литическим циклом зависит от концентрации репрессора. Интактный репрессор находится в клетке в концентрации, достаточной для обеспечения занятости операторов. Но, если репрессор расщепляется, его концентрация становится малой из-за низкого сродства отделенных N-концевых доменов к оператору. Слишком высокая концентрация репрессора делала бы невозможной индукцию литического цикла таким способом слишком низкий уровень, естественно, делает невозможным сохранение лизогенного состояния. [c.214]

Что касается литического цикла, то белок Сго подавляет (хотя и не полностью элиминирует) выражение ранних генов. Его неполный эффект объясняется тем обстоятельством, что сродство этого белка к операторам Ок 1 и Ок 2 примерно в восемь раз ниже сродства репрессора. Этот эффект Сго не проявляется до тех пор, пока функционирование ранних генов не становится более или менее излишним из-за присутствия рО. К этому времени начинается выражение поздних генов фага, и процесс сосредоточивается на образовании потомства фаговых частиц. [c.218]

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]

Лизогения. Один из двух возможных исходов инфекции бактерии-хозяина умеренным фагом. При этом фаговый геном репрессирован и ДНК фага реплицируется в составе бактериальной хромосомы, формируя лизогенную, устойчивую к повторной инфекции этим фагом клетку. Иногда лизогенная клетка может индуцироваться и бактерия может лизиро-ваться, освобождая большое количество фаговых частиц. Другой исход инфекции-литический цикл развития. [c.309]

После проникновения фага X в клетку Е. oli события могут развиваться по двум сценариям. Если реализуется литический цикл, то фаг начинает интенсивно размножаться и примерно через 20 мин клетка разрушается (лизирует) с высвобождением до 100 новых фаговых частиц. При альтернативном варианте развития событий фаговая [c.71]

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]

Визуальная идентификация зон лизиса — утомительная и субъективная процедура. Вместо нее для обнаружения рекомбинантных бакуловирусов можно использовать ДНК-гибридизацию или полимеразную цепную реакцию (ПЦР). Кроме того, если под контроль промотора бакуловируса, активного с ранних и до поздних стадий литического цикла, поместить ген la Z Е. соН, кодирующий -галакгозидазу, и такую конструкцию включить во фрагмент ДНК, встраивающийся в геном A MNPV, то в присутствии хромогенного субстрата -галактозидазы зоны с рекомбинантными вирусами окрасятся в синий цвет. [c.144]

Частоту появления рекомбинантных бакуловирусов удалось повысить с менее чем 1% до 99%. Для этого ДНК A MNPV обрабатывали эндонуклеазой рестрикции, которая расщепляла ДНК в двух специфичных сайтах с высвобождением фрагмента, несущего часть гена, необходимого для осуществления литического цикла. Клетки насекомого трансфицировали этим фрагментом, а затем — транспортным вектором. В результате двойного кроссинговера в некоторых клетках восстанавливался кольцевой геном A MNPV, который содержал клонированный ген и функциональный ген, необходимый для осуществления литического цикла. В результате почти все вирулентные бакуловирусы оказывались рекомбинантными. [c.155]

Синтез Н- и L-цепей происходит во время литического цикла бактериофага X, поэтому можно провести скрининг библиотеки клонов комбинаторных бактериофагов с целью определения их антигенсвязывающей активности. [c.218]

Литический цикл (Lyti y le) Размножение вируса в клетке-хозяине, оканчивающееся лизисом клетки. [c.552]

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]

Высокая вероятность генетической рекомбинации у фагов и большое число потомков, получаемых в каждом опыте, обусловили широкое использование бактериофагов в генетических экспериментах. Именно на бактериофагах были сделаны многие важные открытия в молекулярной генетике. Особенно возросла роль бактериофагов как объектов исследования после работы Херши и Чейз, впервые показавших, что при заражении бактериальной клетки в нее проникает только ДНК (но не белок) фага (см. фиг. 157, литический цикл). [c.484]

Чтобы разобраться в особенностях двух путей, сначала мы рассмотрим литический цикл развития фага. На рис. 16.6 приведена карта ДНК фага лямбда. Группа генов, связанных с регуляцией, окружена генами, необходимыми для рекомбинации и репликации. В числе генов регуляторной группы находятся предранние гены N и его. Они транскрибируются с разных цепей ДНК N-по направлению влево, его-вправо. В присутствии фактора антитерминации транскрипция продолжается влево от гена N в область генов рекомбинации и вправо от гена его в область генов репликации (см. также рис. 13.7 и 13.8). Это проиллюстрировано на рис. 16.7, где приведено истинное состояние ДНК фага лямбда во время инфекции. [c.209]

Фаг SP01-крупный вирулентный вирус, заражающий В. subtilis. В зависимости от того, какие фаговые гены экспрессируются, литический цикл можно подразделить на три стадии. Сразу же после начала инфекции транскрибируются ранние гены фага. Через 4-5 мин транскрипция ранних генов прекращается и начинается транскрипция средних генов. Затем на 8-12-й минутах транскрипция средних генов заменяется транскрипцией поздних генов. Каковы механизмы, обусловливающие переключение транскрипции [c.159]

Некоторые фаги используют для выживания только одну линию поведения. Инфицируя чувствительную бактерию, они нарушают ее функции, с тем чтобы обеспечить образование большого числа фаговых частиц-по-томков. В результате такой литической инфекции бакте-рия-хозяин погибает. В процессе типичного литического цикла фаговая ДНК (или РНК) проникает в клетку бакте-рии-хозяина, ее гены транскрибируются в установленном [c.205]

Переходы между лизогенным и литическим способами существования могут происходить в любом направлении. Если фаг, образованный в литическом цикле, проникает в клетку новой бактерии-хозяина, он может либо повторить литический цикл, либо перейти в лизогенное состояние. Выбор зависит от условий инфекции и генотипов фага и бактерии. Профаг может быть выведен из лизогенного состояния с помощью процесса, названного индукцией. В этом случае он исключается из бактериального генома и образует свободную фаговую ДНК, которая затем прохбдит через литический путь развития. [c.206]

Фаг лямбда имеет только два предранних гена, транскрибируемых независимо РНК-полимеразой клетки-хозяина. Один из них, его, вьшолняет двойную функцию 1) предотвращает синтез лизогенного репрессора (условие, необходимое для осуществления литического цикла) и 2) выключает экспрессию предранних генов (ненужных на более поздних этапах литического цикла). Другой предран-ний ген-ЛГ, кодирующий, как мы видели в гл. 13, фактор антитерминации, благодаря которому транскрипция переходит в область, содержащую задержанно ранние гены. [c.208]

Репрессорный белок кодируется геном с1. Мутанты по этому гену не способны поддерживать состояние лизогении и обречены всегда вступать в литический цикл. Это послужило основанием для того, чтобы ген получил название с-гена (от англ. lear plaque), отражающее фенотип образующихся при инфекции прозрачных пятен. При инфицировании бактериальной культуры фагом клетки лизируются, образуя области, которые при посеве культуры на чашку выглядят как бляшки (стерильные пятна). При использовании фага дикого типа небольшая зона таких пятен является мутной, поскольку она содержит клетки, которые не лизировались, так как стали лизогенными. Мутации el предотвращают лизогенизацию в результате бляшки содержат только лизированные клетки и поэтому оказываются прозрачными. [c.211]

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

Это случается при инактивации репрессора, присутствующего в клетке. Аутогенная природа цикла предопределяет высокую чувствительность ответа. Во-первых, отсутствие репрессора позволяет РНК-полимеразе связаться с промоторами Р1 и Рк и начать литический цикл, как это показано на рис. 16.8. Во-вторых, так как присутствие репрессора необходимо для его собственного синтеза, выражение гена с1 останавливается, как только существующий репрессор разрушается. Это препятствует дальнейшему синтезу репрессора, способного заместить поврежденные молекулы. В результате может начаться литический цикл без каких-либо вмешательств со стороны системы, поддерживающей лизогению. [c.213]

Димерная структура репрессора имеет критическое значение для сохранения лизогенного состояния. Индукция лизогенного профага к вступлению в литический цикл вызывается разрезанием субъединицы репрессора в области коннектора, между аминокислотными остатками 111 и 112. (В известном смысле это соответствует ал-лостерическому изменению в конформации, возникающему при инактивации репрессора низкомолекулярным индуктором бактериального оперона,-способности, которой не обладает лизогенный репрессор.) [c.214]

Исходным событием при вступлении в литический цикл является связывание белка Сго в операторе Or 3. Это блокирует систему сохранения лизогении на стадии инициирования транскрипции в промоторе Рм- Затем продукт Сго должен связаться с оператором Or 1 или Or 2 и с Ol 1 или Ol 2, чтобы подавить выражение ранних генов. В результате выражение генов сП и с111 будет приостановлено, а это, в свою очередь, приведет к пре- [c.219]

Ценность таких векторов возросла с появлением систем упаковки ДНК в фаговую частицу in vitro. Попытка объединить некоторые преимущества плазмид и фагов привела к созданию космид. Это плазмиды со встроенными специфическими последовательностями ДНК (со5-сай-тами), отвечающими за упаковку ДНК фага X в фаговой частице. Такие векторы по-прежнему могут существовать в бактериях в виде плазмид, но могут быть выделены и в чистом виде путем их упаковки в фаговые частицы in vitro. На длину этих векторов также накладывается ограничение, обусловленное размером головки фага, но такой геном не должен включать гены, необходимые для литического цикла. [c.238]

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]

Переход ДНК фага лямбда из одного жизненного цикла в другой включает два типа событий. Во-первых, способ выражения генов регулируется, как описано в гл. 16. В период лизогении устанавливается и поддерживается репрессия операторов во время литического цикла репрессия отсутствует. Во-вторых, физическое состояние ДНК различно в лизогенном и литическом состояниях взаимопревращение этих состояний обеспечивается сайтопецифической рекомбинацией. [c.453]

Сложность сайтспецифической рекомбинации может быть обусловлена необходимостью регулировать реакцию таким образом, чтобы при переходе вируса в состояние профага происходила интеграция, а при вступлении профага в литический цикл развития-исключение. Нужная в данной ситуации реакция осуществляется благодаря контролю количества белков Int и His. [c.456]

Фаг Ми может находиться в клетке в альтернативных состояниях, осуществляя литический цикл или лизогени-зируя клетку. Он был открыт благодаря его способности вызывать мутации в Е. соИ. Мутации возникают при внедрении фагового генома, содержащего 37 т.п.н., в случайные сайты (с региональной специфичностью) бактериальной ДНК. При этом реверсий с доступной определению частотой не происходит. [c.469]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология