Форми взаємодії бактеріофагів з бактеріальною клітиною. Вірулентні і помірні фаги. Характеристика продуктивної взаємодії. Лізогенія і фагова конверсія.

Взаємодія бактеріофагів з бактеріями відбувається стадійно:

1) адсорбція бактеріофагів на бактеріальній станці

2) бактеріофаг вводить у бактеріальну клітину свою нуклеїнову к-ту (ДНК або РНК

3) ін’єкція нитки ДНК (реалізується «феномен мікрошприца»)

За характером взаємодії бактеріофагів з клітиною-господарем вони поділяються на вірулентні (літичні) та помірні. Вірулентні бактеріофаги викликають продуктивну форму ін’єкції (бактеріофаг активно репродукується у бактерії-господарі). Вихід дозрілих бактеріофагів відбувається шляхом лізису клітини. Лізис здійснюється вільним лізоцимом і викликає загибель бактеріальної клітини. При продуктивному типі інфекції життєвий цикл фагів короткий. Так, для бактеріофага Т2 повний цикл репродукції заверщується через 13 хвилин. Із одного фага в інфікованій бактерії синтезується 200-300 нових віріонів.

Помірні бактеріофаги індукують редуктивну форму ін’єкції (геном бактеріофага проникає в клітину господаря, однак репродукції фага не відбувається, здійснюється так званий інтегративний механізм взаємодії: геном інтегрується в геном клітини-господаря, стає її складовою частиною. При цьому фаг переходить у стан профага (профаг – геном бактеріофага, асоційований з бактеріальною хромосомою), а інфікована клітина стає лізогенною).

Лізогенія або лізогенний цикл — складна форма вірусної інфекції, під час якої від моменту зараження до лізису проходить певна кількість поколінь клітини.

Лізогенія— один з двох методів вірусного копіювання (інший — літичний цикл). В той час як літичний цикл зустрічається як серед вірусів тварин, так і серед бактеріофагів, лізогенія є частішою серед останніх. Лізогенія характеризується вставкою нуклеїнової кислоти вірусу до хромосоми клітини-господаря таким чином, що існує потенціал передачі отриманого генетичного матеріалу дочірнім клітинам під час поділу клітини. У цьому стані інформація, що міститься у вірусній нуклеїновій кислоті, не екпресується.

Стадії лізогенного циклу

1. Вірусний геном потрапляє з вірусом до клітини-господаря.
2. ДНК об'єднується з геномом клітини. На відміну від літичного циклу, утворення вірусних частинок і лізис клітини не відбуваються.
3. ДНК-полімераза клітини реплікує вірус у хромосомі.
4. Клітина діліться, а вірусні геноми передаються дочірнім клітинам. В кожному поколінні бактерій незначна частина клітин (шанс порядка 10^-6) піддається лізису з вивільненням 70 — 150 часток помірних фагів.
5. У будь-який момент, коли вірус активується, вірусний геном від'єднується від ДНК клітини і переходить до літичного циклу. Зазвичай невідомо, що саме активує вірус, але найбільш імовірними сигналами є концентрації гормонів та факторів росту в межах зараженої клітини. Частота переходу профага в інфекційний стан (індукція профага) може бути збільшеною рядом агентів (наприклад, ультрафіолетовим випромінюванням).

У лізигенному стані бактеріальні клітини можуть додатково набувати нових ознак, що детерміновані геномом бактеріофага (наприклад, токсигенність). Таке явище - зміна властивостей мікроорганізмів під впливом профага – одержало назву фагової конверсії.

Дата добавления: 2015-07-25