Основные стадии взаимодействия фага с бактерией.

Понятие о бактериофагах.

 

Понятие бактериофаг ввел Ф.Д'Эрелль, который наблюдал просветление мутной бульонной среды с дезентирийным возбудителем и образование лизисных стерильных пятен на плотной вреде при добавлении литического агента из фильтрата испражнений.

 

Морфология

· Размеры – 20-200 нм.

· Имеют форму головастиков

· Наиболее сложные фаги состоят из многогранной головки (содержит НК), шейки и отростка.

· На конце отростка есть базальная пластинка с отходящими от нее нитями и зубцами – орган прикрепления к оболочке бактерии.

· У многих фагов отросток окружен чехлом, который может сокращаться, что обеспечивает введение НК в бактериальную клетку.

Различают 5 морфологических групп фагов:

1. Бактериофаги с длинным отростком и сокращающимся чехлом

2. Фаги с длинным отростком, но не сокращающимся чехлом

3. Фаги с коротким отростком

4. Фаги с аналогом отростка

5. Нитевидные фаги

 

Химический состав:

· Состоят из НК и белков.

· Большинство содержит 2-х нитчатую ДНК в виде кольца.

· Некоторые фаги содержат одну нить ДНК или РНК.

· Капсид – оболочка фагов, состоит из упорядоченных белковых субъединиц – капсомеров.

· Сложные фаги в дистальной части отростка, содержится фермент – лизоцим – растворяет оболочку бактерий на ограниченном участке, что способствует проникновению фаговой НК в цитоплазму бактерии.

 

Резистентность:

· Хорошо переносят: замораживание, нагревание до 70 ⁰С и высушивание.

· Чувствительны к кислотам, УФ и кипячению.

Вирулентные и умеренные фаги.

 

· Вирулентные фаги – взаимодействуют с бактериями по продуктивному типу.

- В начале происходит абсорбция фага на поверхности оболочки бактерий, за счет взаимодействия с рецепторами.

- Затем следует проникновение (пенетрация) вирусной НК в цитоплазму бактерии: лизоцим растворяет участок оболочки бактерии, чехол фага сокращается и НК впрыскивается, а оболочка фага остается за пределами бактерии.

- Далее осуществляется синтез компонентов фага и НК для сборки нового поколения (морфогенез), одновременно осуществляется репрессия бактериальной НК. В одной бактерии может образоваться от нескольких десятков, до нескольких сотен фагов.

- Морфогенез фагов заканчивается лизисом бактерии и выходом фагов во внешнюю среду.

 

· Умеренные фаги – взаимодействуют по продуктивному или интегративному типу.

Продуктивный цикл идет аналогично.

При интегративном взаимодействии: ДНК умеренного фага после попадания в цитоплазму бактерии встраивается в хромосому в определенном участке, при делении клетки реплицируется и переходит в дочерние летки. Такая встроенная ДНК фага называется – профаг, бактерия, содержащая профаг называется лизогенной, а явление – лизогения.

 

Под действием ряда внешних факторов или спонтанно профаг может вырезаться из хромосомы и переходить в свободное состояние, проявляя вирулентность и образование новых фагов.

 

Лизогенезация бактерий лежит в основе фаговой (лизогенной) конверсии – это изменение признаков или свойств у лизогенных бактерий, по сравнению с нелизогенными бактериями того же вида. Изменяться могут морфологические, антигенные и другие свойства.

 

Умеренные фаги могут быть дефектными – не способными образовывать потомство.

 

Основные стадии взаимодействия фага с бактерией.

· В начале происходит абсорбция фага на поверхности оболочки бактерий, за счет взаимодействия с рецепторами.

· Затем следует проникновение (пенетрация) вирусной НК в цитоплазму бактерии: лизоцим растворяет участок оболочки бактерии, чехол фага сокращается и НК впрыскивается, а оболочка фага остается за пределами бактерии.

· Далее осуществляется синтез компонентов фага и НК для сборки нового поколения (морфогенез), одновременно осуществляется репрессия бактериальной НК. В одной бактерии может образоваться от нескольких десятков, до нескольких сотен фагов.

· Морфогенез фагов заканчивается лизисом бактерии и выходом фагов во внешнюю среду.