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.

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.