· 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.
Трансдукция и фазовая конверсия.
Трансдукция осуществляется с помощью бактериофагов.
Бывает общая трансдукция и специфическая трансдукция.
Общая – происходит при участии вирулентных факторов. В процессе сборки фагов частиц в головку фага по ошибке может включаться не фиговая ДНК, а кусочек хромосомы бактерий, такие фаги являются дефектными.
Специфическая – она осуществляется умеренными фагами. При вырезании, вырезание его строго осуществляется по границе.
Лизогения.
Это явление образования «стерильных пятен» на питательной среде или просветление жидкой питательной среды с бактериями при добавлении к ним бактериофага.
Вирулентный бактериофаг проникает в бактерию, размножается в ней и бактерия лизирует.
Титр фага определяют по максимальному его разведению, при котором происходит лизогения.
Использование фагов.
1. Монофагов используют в реакциях фаголизальности, как один из критериев идентификации культуры бактерии, типовые фаги применяют для фаготипирования, для внутривидовой дифференциации бактерий.
2. Типовые фаги используются для фоготипирования бактерий и внутривидовой дифференцировки.
3. Для лечения и профилактики ряда бактериальных инфекций – брюшной тип, стафилококковые и стрептококковые инфекции.
4. Умеренные фаги применяют в генной инженерии в качестве вектора, способного вносить генетический материал в живую клетку.
