Бактериофаги. Генетика микроорганизмов.
Бактериофаги (от лат. bacteriophaga – пожирающий бактерии) – вирусы микроорганизмов.
Бактериофагия – процесс взаимодействия фагов с бактериями, нередко заканчивающийся их лизисом.
Различают 5 основных морфологических групп бактериофагов:
· фаги с длинным сокращающимся отростком;
· фаги с длинным несокращающимся отростком;
· фаги с коротким отростком;
· фаги с аналогом отростка (пузырчатые);
· нитевидные фаги.
Бактериофаги подразделяют на вирулентные — способные вызвать продуктивную форму инфекции, и умеренные — способные вызывать не только продуктивную, но и редуктивную фаговую инфекцию.
Жизненный цикл фага может проявляться в следующих формах:
· продуктивная инфекция (фаг размножается в клетке и выходит из нее);
· редуктивная инфекция (геном фага проникает в клетку, однако размножения фага не происходит, его геном интегрируется в хромосому клетки-хозяина, становится ее составной частью, фаг превращается в профаг, а клетка становится лизогенной);
· абортивная инфекция, при которой взаимодействие фага с клеткой обрывается на какой-то стадии жизненного цикла фага, и он погибает.
Цикл развития вирулентного бактериофага ― этапы:
· адсорбция фага на поверхности бактериальной клетки;
· проникновение фаговой ДНК в бактериальную клетку;
· эклипс-период или СИ-фаза, т.е. фаза смены информации;
· синтез структурных компонентов фага;
· морфогенез фагов;
· лизис клетки и освобождение фаговых частиц.
Цикл развития умеренного бактериофага – этапы:
· адсорбция фага на поверхности клетки;
· проникновение фаговой ДНК в бактериальную клетку;
· интеграция фаговой ДНК в хромосому клетки-хозяина и превращение фага в профаг, формирование лизогенной системы.
Профаг спонтанно или под воздействием различных факторов (химические вещества, облучение УФ, рентгеновскими лучами, повышенная температура) может выходить из бактериальной хромосомы и вызывать продуктивную инфекцию.