Бактериофаг ДНК и ее особенности

Широкое распространение обмена ДНК между бактериями ставит перед ними задачу сохранения собственного генома. Далеко не всегда проникшая в клетку чужеродная ДНК.способна оказаться полезной. Более того, посторонний генетический материал может быть губительным для клетки, особенно если принадлежит бактериальному вирусу, бактериофагу. Для того чтобы бороться с чужеродной ДНК, нужно уметь отличать свою ДНК от чужой. Бактерии достигают этого те.м, что метят свою ДНК с помощью специального модифицирующего фермента. Практически все виды бактерий имеют метилазы, модифицирующие аденин или цитозин в определенной, характерной для данного вида последовательности ДНК- Другой специальный фермент, эндонуклеаза рестрикции (рестриктаза), узнает ту же последовательность и разрезает ее, если она не модифицирована, т. е. попала в клетку извне. Таким путем бактерии ограничивают возможности попадания в них постороннего генетического материала. [c.129]

Так как техника обнаружения ряда бактериофагов, например дизентерийных и брюшно-тифозных, более проста и надежна, чем методика выделения соответствующих бактерий, то использование бактериофага в качестве санитарно-показательного микроорганизма имеет большие перспективы. Особенно целесообразным представляется использование бактериофагов как показателей фекального загрязнения воды в тех случаях, когда имеется опасность передачи через воду вирусных инфекций. Вирусы-возбудители полиомиелита, эпидемического гепатита и некоторых других заболеваний, передающихся через воду, выживают в воде и почве дольше, чем кишечная палочка. Поэтому, когда появляется опасность возникновения подобных вирусных эпидемий, бактериофаги, которые по своей устойчивости более близки к вирусам, могут быть использованы как санитарно-показательные микроорганизмы, имеющие преимущество перед кишечной палочкой. [c.170]

Подобным же образом происходит перенос генов бактериофагом Phi 80. Его ДНК включается в хромосому вблизи- генов, кодирующих ферменты, ответственные за биосинтез триптофана. По этой причине Phi 80 особенно пригоден для переноса генов trp. [c.466]

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]

В Америке Дельбрюк собрал вокруг себя горстку энтузиастов, заразившихся его идеей изучения природы наследственности на бактериофагах. Так возникла фаговая группа . Шли годы, и участники фаговой группы все больше и больше узнавали о том, как протекает фаговая инфекция и как процесс воспроизведения фагового потомства зависит от внешних условий и т. д. Было проведено много замечательных исследований, в особенности в области изучения мутационного процесса у бактерий и бактериофагов. Именно за работы этого периода много лет спустя Дельбрюк был удостоен Нобелевской премии. Но все эти исследования, казалось, даже не приближали к решению основной проблемы. [c.11]

Индуцированные мутации вызываются мутагенными веществами или излучениями. Особенно ясные результаты получаются при изучении мутагенеза на самых простых объектах — бактериофагах и вирусах. Проще всего оказалось действие азотистой к-ты на Н. к., которое сводится к обычному дезаминированию оснований [c.194]

Изучение спонтанных и индуцированных мутаций до сих пор еще представляет собой главный метод расширения наших знаний о генах. Особенно важные и интересные результаты в этой области были получены на микроорганизмах, грибах и бактериях. Даже бактериофаги, которые едва ли можно рассматривать как самостоятельные организмы, оказались прекрасным материалом для изучения природы генов. [c.260]

Микроорганизмы не представляют собой единой систематической группы. К ним относятся одноклеточные и многоклеточные организмы растительного и животного происхождения бактерии, бактериофаги, вирусы, некоторые водоросли и грибы, простейшие. Общими отличительными признаками всех микроорганизмов является малый размер, определяющий у них особенности высокой интенсивности обмена веществ. [c.198]

После того как рекомбинантная ДНК сшита, ее вводят в живые клетки. Но поскольку она не способна к самовоспроизведению, ее разрушают внутриклеточные нуклеазы. Для того чтобы рекомбинантная ДНК стала составной частью генетического аппарата клетки, она должна либо встроиться (интегрироваться) в ее геном и реплицироваться за его счет, либо быть способной к автономной репликации. Принято молекулы ДНК, способные акцептировать чужеродную ДНК и автономно реплицироваться, называть векторными молекулами. К числу векторов относят плазмиды, бактериофаги, вирусы животных. Векторы должны обладать следующими особенностями [c.117]

Сравнительно новые кристаллизационные методы — различные варианты кристаллизации и перекристаллизации из расплавов, вызванные к жизни повышенными требованиями последних лет к чистоте веществ и совершенству их структуры и субструктуры. Это — метод нормальной направленной кристаллизации (по Бриджмену) и метод вытягивания из расплава (по Чохральскому). Среди кристаллизационных методов глубокой очистки наиболее совершенны и прогрессивны методы зонной плавки. Отличительная особенность этих методов — высокая эффективность применения к очистке и выращиванию монокристаллов полупроводниковых материалов. В этом случае преодоление конструкторских и технологических трудностей вполне себя оправдывает. Однако в наши дни можно наблюдать все более широкое применение этих методов для очистки и получения кристаллов многих неорганических и органических веществ, в том числе почти всех технически важных металлов, и даже для очистки некоторых более сложных веществ, например хинонов, альдегидов, энзимов, жиров, бактерий, бактериофагов и планктонов, а также для разделения изотопов. Поэтому актуальным становится дальнейшее совершенствование методов и аппаратов кристаллизационной очистки. [c.10]

Особенно способствует гибели микробов замораживание с последующим оттаиванием. В этих случаях в топливных брикетах полностью погибает как патогенная флора, так и яйца гельминтов. Единственное, что сохраняется в этих условиях, это бактериофаги. [c.151]

Эти три свойства — отсутствие собственного обмена веществ, наличие наследственности и присутствие лишь одного типа нуклеиновой кислоты — позволяют безошибочно отличать вирусы от клеток или клеточных компонентов. Однако мы все еще не знаем, что такое вирус. Для ознакомления с наиболее характерными чертами вирусов, в особенности с их генетикой, мы рассмотрим вирусы, поражающие бактерий, т. е. бактериофаги (сокращенно фаги). [c.145]

F-дукция является особым типом переноса генетического вещества от клетки к клетке. Это процесс промежуточный между конъюгацией, в которой участвует клеточная хромосома, и транс-дукцией, при которой маленький сегмент хромосомы переносится бактериофагом. Что особенно любопытно, это малая видовая специфичность процесса F-дукции. [c.328]

Особняком стоит ДНК некоторых бактериофагов (Т-чет-ных) в ней вместо обычного цитозина присутст-вует 5-оксиметильное производное — 5-оксиметил-цитозин. Имеются и другие особенности. [c.89]

Возникает законный вопрос, действительно ли искусственно выделенные из клетки волокна ДНК, на которых основана наша модель, имеют то же строение, что и ДНК, находящаяся в клетке Все данные говорят за то, что это так. Трудно представить себе, что такие характерные особенности модели могут быть следствием изменений, возникающих в процессе выделения. Более того, Уилкинс показал, что неповрежденные биологические объекты, такие, как головки сперматозоидов и бактериофаг, дают рентгенограммы, очень похожие на рентгенограммы выделенных из клетки волокон ДНК. [c.132]

К объектам, изучаемым микробиологией, относятся также вирусы, представляющие собой мельчайшие живые существа, видимые только под электронным микроскопом, размеры их варьируют от 16 до 300 ммк. Они не имеют клеточной структуры, состоят из наследственного материала — нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Вирусы являются внутриклеточными паразитами. Они проникают в живую клетку и размножаются, используя питательный материал и ферментные системы клетки, так как не обладая собственным, имеют общий обмен веществ с клеткой, в которой живут. Последняя теряет свойственную ей ранее функцию и приобретает новые, часто вредные для организма особенности. Вирусы паразитируют в живых клетках человека, животных и растений, насекомых и др. Среди них есть виды, паразитирующие в клетках бактерий и вызывающие их разрушение и гибель это — бактериофаги [94, 95]. [c.45]

У бактериофагов особенно легко выявляются такие мутанты, которые связаны с приобретением или утратой способности поражать некоторые типы бактерий. Если, например, бактериальную культуру, расположенную на агаровой пластинке, покрыть суспензией фаговых частиц, которые, вообще говоря, не способны поражать данный бактериальный штамм, то с большей частью агаровой пластинки ничего не произойдет. Однако в некоторых местах можно будет обнаружить круглые светлые дыркл (стерильные пятна или бляшки), которые образовались вследствие того, что бактерии под действием фага подверглись лизису. Лизис в свою очередь был вызван тем, что произошла спонтанная мутация, в результате которой определенная фаговая частица и все ее потомки стали вирулентными. Этот новый штамм можно выделить, если взять фагов из того места, где обнаружено пятно. [c.257]

Фильтры с положительно заряженной поверхностью применялись также для концентрирования бактериофагов (особенно колифагов, т. е. фагов, атакующих Е. oli) из больших объемов воды и сточных вод [91]. При фильтрации 10—20 л водопроводной воды выделение составляло около 50 %. Этот метод, как [c.345]

Основная задача биотехнологии - это получение разнообразных коммерческих продуктов. Однако ни одна компания не будет реализовывать долгосрочные проекты с высокой степенью риска, если не удостоверится в том, что результаты ее разработок будут надежно защищены от использования конкурентами. Со своей стороны, государство старается поощрять инновации, направленные на развитие промышленности. Стратегия, объединяющая интересы обеих сторон, заключается в том, что государство предоставляет изобретателям исключительные права на новые продукты или способы их получения. Такие санкционированные привилегии называются правами на интеллектуальную собственность и включают права на коммерческие секреты, авторские разработки, товарные знаки и изобретения. Коммерческие секреты - это конфиденциальная информация о специфических особенностях способа производства и состава продуктов, которые компания хочет сохранить в тайне и оградить от использования третьими лицами. Авторские разработки, в частности опубликованные работы, защищаются от несанкционированного и незаконного использования институтом авторского права. Товарные знаки - это слова или символы, которые призваны идентифицировать определенный продукт или способ, разработанный конкретной компанией. Например, товарный знак Gigapa k относится к набору для экспериментов in vitro, который содержит упаковывающий экстракт бактериофага к и выпускается биотехнологической [c.533]

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]

Самоочищение воды открытых водоемов от бактериальных загрязнений происходит за счет сложного комплекса физических, химических и биологических факторов, чему способствует разбавление загрязнений большой мае сой воды, перемешивание, оседание взвесей, влияние солнечного света, аэра ция и т. п. Под влиянием биохимических процессов, протекающих в воде в особенности окислительных, погибают патогенные микробы. Бактерии кроме того, уничтожаются простейшими, для которых они служат пищей Разрушающе действуют на бактерии также бактериофаги, микробы-анта-гонисты и антибиотики биологического происхождения [23, 24]. Особенно важна роль самоочищения в открытых водоемах, в частности в реках, несущих не только естественные загрязнения, но и большое количество сточных вод. [c.21]

Великая тайна, скрывавшаяся за коротким словом ген , окончательно пленила Дельбрюка. Как происходит удвобние или, опять-таки на жаргоне, репликация генов при делении клеток В особенно сильное возбуждение пришел Дельбрюк, когда узнал о существовании бактериальных вирусов или, как их чаще называют, бактериофагов (бу Шально — пожиратели бактерий ). [c.10]

В большинстве случаев в молекуле ДНК присутствуют только такие основания, как аденин, гуанин, цитозин и тимин, но в некоторых ДНК цитозин в ограниченной степени мон ет быть замещен 5-метилцитозином. Содержание этого основания особенно высоко в ДНК зародышей пшеницы. В некоторых штаммах бактериофагов цитозин замещен 5-оксиметилцитозином (стр. 157,158). [c.65]

РНК-зависимый синтез РНК (стр. 161) особенно интенсивно изучался на культуре Es heri hia oli, зараженной РНК-содержащими бактериофагами f2 или MS2 [142, 143, 145—147, 169— 173]. При заражении бактериальной клетки такими РНК-фагами синтез вирусной РНК может происходить непосредственно на [c.248]

Если нуклеиновая кислота не содержит никаких других оснований, кроме А, Г, Ц и Т, и если правила Чаргаффа для нее не соблюдаются, то очевидно, что эта нуклеиновая кислота должна обладать какими-то необычными структурными особенностями (такова, например, ДНК из бактериофага фХ174, не соответствующая модели Уотсона — Крика). [c.133]

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]

У вирусов бактерий (бактериофагов) были получены мутации нескольких типов. Мутантный фаг, как правило, отличается от фага дикого тина спектром литического действия (круг возможных хозяев) или морфологией стерильных пятен. Недавно были обнаружены другие мутанты (так называемые условно летальные)-, отбор этих мутантов основан на их чувствительности к повышенной температуре (такие ts-мутанты способны расти, скажем, при 30, но не при 40°) или на их способности размножаться в клетках какого-то одного определенного типа и неспособности размножаться на близкородственных бактериальных штаммах. Мутанты этой последней группы называются ашЬег-мутантами или просто ат-мутантами. Было показано, что у фагов Т2 и Т4 как мутации ат, так и мутации ts локализованы в различных участках хромосомы. Известно, что эти участки контролируют синтез не только обычных фаговых белков, но и других белков, которые вырабатываются зараженной бактериальной клеткой и необходимы для синтеза компонентов фага, в особенности его ДНК. Анализ всех этих мутантов позволил построить детальные генетические карты для нескольких вирусов бактерий. [c.487]

В природе встречаются две высокомолекулярные нуклеиновые кислоты дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). ДНК находится преимущественно в хромосомах и представляет собой основной генетический материал клетки. Обычно в клетках содержится гетерогенный набор ДНК различных типов, 0тл1ичающихся последовательностью оснований. Гомогенную ДНК можио найти в бактериофаге. РНК служит посредником в передаче генетической информации от ДНК к белку при его синтезе. Больше всего ее в цитоплазме, особенно в рибосомах. Биологическая роль нуклеиновых кислот рассмотрена в последующих главах. В настоящей главе мы остановимся на элементах первичной структуры нуклеиновых кислот. [c.302]

Особенно плодотворным оказалось изучение X. м. у микроорганизмов. Популяции микроорганизмов, состоящие пз отдельных клеток с одинаковым метаболизмом, позволяют изучать элементарные процессы, контролируемые ферментами, синтез каждого из к-рых управляется отдельным геном. Всякое изменение гена при мутации неизбежно отражается на метаболизме клетки и может быть описано вполне точно. Цикл развития бактерий или бактериофагов исчисляется минутами и работа на этих объектах позволяет проводить опыты на миллиардах особей. Химич. мутагены вызывают у микроорганизмов комплекс генных мутаций, к-рые могут относиться к любому из его признаков, нанр. а) несиособность бактерий синтезировать необходимые метаболиты (аминокислоты, пурины, ниримидины, витамины и т. и.) б) способность или неспособность бактерий утилизировать различные источники энергии в) чувствительность или [c.327]

Вторым типом эксперимента является трансдукция, когда фрагменты генетического вещества и свойственные им маркеры переносятся из одной клетки в другую бактериофагом вместе с его собственной ДНК. Характерной особенностью трансдукции, так же как и трансформации, является перенос из клетки в клетку именно ДНК, а не нуклеопротеида. Мы знаем, что в хромосоме ДНК не существует в изолированном виде молекулы ДНК застроены в нуклеопротеидную структуру. То же можно утверждать и о вирусах, в частности фагах. Однако по опытам Херши, выполненным методом радиоактивной метки, при заражении клетки фагом последний как бы впрыскивает в клетку свою ДНК, белок же при этом не переходит (с точностью до долей процента). В последнее время удался также опыт заражения клеток выделенной и очищенной вирусной ДНК (подобно тому, как раньше удался опыт заражения растений вирусной РНК). [c.286]

Репродукция бактериофага является генетическим заболеванием бактериальной клетки. Особенно отчетливо эта роль бактериофага выступает в явлении лизогении бактерий. Целый ряд штаммов бактерий дают начало фагам без того, чтобы этому предшествовало видимое заражение клеток. Они, так называемые лизогенные штаммы, несут в своей хромосоме ДНК фага, редуплицируют ее и передают потомству таким же образом, как собственную ДНК. В отличие от вегетативной формы фага внутри лизогенных клеток фаг не существует как самостоятельный индивидуум. Он застроен в хромосому клетки. Такое состояние клетки и фага носит название профага. Очевидно, существованию профага предшествовало "некогда заражение культуры бактериофагом. С того момента культура стала лизогенной. Сам термин лизогенность указывает на то, что состояние профага не является абсолютно устойчивым. С некоторой вероятностью профаг дает начало веге- [c.381]

Концевые по1т<фяющиеся последовательности—структурная особенность нуклеиновых кислот некоторых вирусов и бактериофагов. ДНК с такой особенностью строения обнаружена в составе многих вирусов, бактерисфгов Т2, Т4, ТЗ. Т7 и Р22. Например,бактериофаг 17 характеризуется двухцепочечной линейной ДНК, в которой начальный участок нуклеотидной последовательности (0,7% всей последовательности нуклеотидов) повторяется на противоположном крице молекулы. Ферментативное отщепление повторяющихся нуклеотидных последовательностей, на обоих концах молекулы ведет к образованию липких концов, которые в необходимых условиях обеспечивают образование кольцевых структур. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология