Бактериофаги – это вирусы, инфицирующие бактерий. Бактериофаги, как и вирусы на других группах организмов, являются одними из самых распространенных биологических объектов в биосфере. Больше всего бактериофагов присутствует в местах повышенной концентрации бактерий: в почве, морской воде в местах бактериальных обрастаний, в пищеварительном тракте животных.
Геном бактериофагов может быть представлен как dsDNA и dsRNA, так и ssDNA и ssRNA.
Бактериофаг лямбда (λ), или колифаг λ, является фагом, специализированным на E. coli. Принадлежит к семейству Siphoviridae. Его частица, или вирион, состоит из капсида (головки), представляющего собой полый белковый кристалл, отростка и нитей (фибрилл) на конце отростка. В капсиде заключен геном фага – двунитевая линейная ДНК длиной 48502 п.н., обладающая липкими 5’-концами, которые еще называют cos-концами (cosL и cosR). Геном включает 32 гена, кодирующих белки капсида (7 белков), отростка (11 белков) и имеющих регуляторную роль (14 генов). Сегмент генома размером около 20 тыс. п.н. отвечает за процесс встраивания ДНК фага в геном хозяина.
Отросток фага не способен к механическому сокращению, что является признаком семейства Siphoviridae. Фибриллы фага имеют сродство к особым рецепторам (липополисахаридам) на поверхности клетки бактерии. В основании отростка, близ фибрилл находятся молекулы фермента лизоцима, перфорирующего клеточную стенку бактерии после присоединения вириона. После попадания в клетку через перфорацию, ДНК фага замыкается в кольцо с использованием липких cos-концов. При литическом цикле развития фаг интенсивно размножается в клетке: геном фага реплицируется, гены экспрессируются, происходит синтез белков капсида и отростка, и сборка вирионов. Под действием фагового лизоцима происходит лизис – разрушение клетки, и фаговое потомство (до 100 вирусных частиц) приблизительно через 20 мин после инфекции выходит наружу.
Бактериофаг лямбда относится к умеренных фагам, т.е. он способен к лизогенному пути развития. При этом ДНК фага встраивается в хромосому бактерии, преимущественно в область между генами gal и bio, и реплицируется вместе с генами хозяина (такая форма существования ДНК фага называется профаг, а состояние клетки - лизогения). При недостатке питательных веществ фаговая ДНК высвобождается, и наступает литический цикл развития. При развитии центров инфекции из отдельных фаговых частиц в сплошном слое бактерий на поверхности плотной среды (т.е. в газоне бактерий), формируются округлые зоны лизиса,которые называют еще бляшки или негативные колонии. Биологический материал, заполняющий бляшки, называют фаголизатом.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему