50. Бактериофаги.

БАКТЕРИОФАГ — вирус бактерий, заражающий бактериальную клетку, размножающийся в ней и часто вызы­вающий ее растворение (лизис). Впервые явление лизиса бактерий наблю­дал в Гамалея. Д, Эрель выделил из кишечника больного дизен­терией растворяющий бактерии фак­тор и назвал его бактериофагом — по­жирателем бактерий. Б. об­ладает выраженной специфичностью, растворяя лишь определенные виды бак­терий. Б. состоит из двух основ­ных компонентов: белков и нуклеино­вых к-т. В зависимости от типа нуклеи­новой к-ты они делятся на ДНК- и РНК-содержащие. Нек-рые из фагов них представляют собой гибкую нить, другие — шестигранник. Наиболее сложны по строению Б. кишеч­ной палочки — это фаги Т, среди к-рых детально изучены фаги Т-2, Т-4, Т-6. Т-четные Б. имеют головку, внутри к-рой упакована его ДНК. От головки отходит хвостовой отрос­ток, играющий значительную роль в заражении бактерии. Он состоит из сократительного наружного чехла, внутреннего стержня, базальной плас­тинки и шести тонких фибрилл. Заражение бактерии начинается с прикрепления его хвостового отростка к поверхности клетки (адсорбция фага). Адсорбцию осуществляют фибриллы хвостового отростка, к-рые прикрепляются к струк­турам бактериальной клетки, называ­емым фагорецепторами. Базальная пла­стинка хвоста бактериофага вступает в тесный контакт с клеточной стенкой, в результате чего сократительный чехол хвоста сокращается, а центральный его стержень прокалывает клеточную мемб­рану и ДНК фага впрыскивается внутрь бактерии. После

проникновения ДНК в бактерии начи­нает реализовываться генетическая ин­формация, записанная в ДНК фага. В клетке синте­зируются ферменты, разрушающие ДНК бактерии, и ферменты, необходи­мые для репродукции ДНК фага. После этого этапа (синтез ран­них белков), в бактерии синтезируются поздние белки, образующие оболоч­ку фага. В результате возникают новые частицы Б., бактерия растворяется, а размножившийся в ней Б. выходит в ок­ружающую среду. Фаги, способные вос­производиться в бактериях, разрушать их и выходить при этом в виде полно­ценных частиц и среду, называются ви­рулентными фагами. У умеренных фа­гов ДНК после заражения клетки может внедриться в ДНК самих бактерий, не нарушая их жизнедеятельности. Она удваивается в составе бактериальной хромосомы при делении клетки, т. е. передается потомству. Бактерия, в ДНК крой присутствует ДНК умерен­ного фага, называется лизогеннои, а фаговая ДНК, объединенная с бакте­риальной ДНК, профагом. Включение умеренных фагов и их вырезание из хромосомы может вызвать гене­тические последствия: 1) изменить регу­ляцию работы генов бактерии, находя­щихся в месте включения фагов; 2) вы­звать резкое увеличение скорости воз­никновения мутаций; 3) при неточном вырезании профага из хромосомы — за­хватить бактериальные гены, к-рые да­лее умеренный бактериофаг может пе­ренести на другие бактерии при трансдукции. Все эти особенности умеренных бак­териофагов используются в генетиче­ской инженерии и биотехнологии.