Бактеріофаги

Відео: Бактеріофаги (канал Діскавері)

Структура фага Т2. 1-головка, 2-відросток, 3-нуклеїнова кислота, 4-капсид, 5-комірець, 6-чохол, 7-хвостві нитки, 8-шипи, 9-базальна пластинка бактеріофаг, фаг - віруси бактерій, класичний об`єкт молекулярної біології.
відкриття
Через 25 років після відкриття вірусів, канадський учений Фелікс ДьЕрел, використовуючи метод фільтрації, виявив нову групу вірусів, які вражають бактерії. Їх так і назвали - бактеріофагами (або просто фагами).
будова
Будова бактеріофагів вічали основному на прикладі фагів серії Т кишкової палички. Такий вірус складається з розширеної головки, що містить ДНК, оболонок з порожнім стрижнем всередині, який нагадує розтягнуту пружину, і хвостових ниток. Крім того фаги можуть мати більш простий пристрій - ниткоподібні, а також у вигляді кристалів ікосаедріческой і октаедричні форми.
Життєвий цикл бактеріофагів
Фаги, адсорбовані на бактерії під електронним мікроскопом фаги як і інші віруси і без листя. Взаємодія вірусу з клітиною хазяїна починається після випадкового зіткнення в середовищі. Життєвий цикл бактеріофагів, які потрапили в клітину, може проходити двома шляхами, які істотно відрізняються, виділяють вірулентних і лізогенним фагів.
вірулентні фаги


Розвиток вірулентних фагів проходить в кілька етапів.
Адсорбція. Фаги можуть розвиватися не на будь-який бактерії, а тільки на видоспецифічні. Специфічність господаря і фага визначається специфічністю адсорбції, яка в свою чергу залежить від рецепторів, які присутні в клітинній стінці господаря. За ступенем специфічності виділяють полифаг - здатні вражати кілька видів бактерій одного роду, монофаг - вражають бактерій одного виду, типові фаги - вражають тільки певний штам (тип) бактерій одного виду. Рецептори можуть перебувати в ліпопротеїнового або ліпополісахарідние шарі.
Ін`єкція (введення нуклеїнової кислоти фага в клітку). При цьому в фага Т2 базальна пластинка прикріплюється до клітини, чохол відростка скорочується, а порожній стрижень проколює клітинну стінку, через нього геном вірусу потрапляє в клітини. Порожня білкова оболонка залишається назовні.
Латентний період. Під час нього зупиняється синтез ДНК, РНК і білків клітини-господаря.
Синтез молекул фага. Починається синтез фаговой ДНК зі зруйнованої ДНК господаря, а також синтез білків вірусу.
Созрівання Т-фагів - складний багатоступінчастий процес, при якому спочатку утворюються капсиди, порожнину яких заповнена білками. Після розчинення цих білків порожнина заповнюється ДНК в певній щільності, капсиди закупорюються. Потім добудовуються компоненти відростка.


Вихід фагів. Під впливом ферменту лізоциму, синтезованому під контролем ДНК фагів, клітинна стінка бактерії руйнується, фаги виходять назовні і інфікують інші клітини-господаря.
лізогенним фаги
Деякі фаги вражають клітини-господаря але не розмножуються в них автономно і не викликає лізису (руйнування клітин до певного моменту. Такі бактеріофаги називають помірними або лізогенним, їх життєвий цикл був вивчений на прикладі фага? (Лямбда) кишкової палички. При цьому нуклеїнова кислота фага потрапивши в клітину, інтегрується в бактеріальну хромосому за допомогою специфічних ферментів. Після цього протягом декількох поколінь геном фага реплікується разом з геномом бактерії. Інформація, що міститься в ДНК фага ніяк не проя ляется. Такий стан може тривати невизначено довгий час. Але під впливом деяких факторів зовнішнього середовища ДНК вірусу вивільняється з генома бактерії і починається стадія вирулентного фага з побудовою вірусних частинок і лізисом клітини-господаря.
значення
Застосування в медицині
Властивість бактеріофагів руйнувати бактерії використовується для попередження і лікування бактеріальних захворювань. Через 10-15 хвилин після введення бактеріофагів в організм збудника чуми, черевного тифу, дизентерії, сальмонельозу вони знешкоджуються. Але у цього методу є серйозний недолік: імунна система людини сприймає фагів як інфекцію і знешкоджує їх раніше, ніж вони вразять хвороботворних бактерій. Крім того бактерії більш мінливі (у плані захисту від фагів) ніж бактеріофаги, тому бактеріальні клітини швидко стають нечутливими до фагів.
Застосування в молекулярної біології
У молекулярній біології бактеріофаги є дуже зручним об`єктом для вивчення механізмів функціонування білків і нуклеїнових кислот в клітині.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!