 |
Морфологические и структурные особенности фагов, химический состав
|
|
|
|
Большинство фагов под электронным микроскопом имеют форму головастика или сперматозоида, некоторые—кубическую и нитевидную форму. Размеры фагов колеблются от 20 до 800 нм у нитевидных фагов. Наиболее хорошо изучены крупные бактериофаги, имеющие форму сперматозоида. Они состоят из вытянутой икосаэндрической головки размером 65-100 нм и хвостового отростка длиной более 100 нм. Внутри хвостового отростка имеется полый цилиндрический стержень, сообщающийся с головкой, снаружи –чехол, способный к сокращению наподобие мышцы. Хвостовой отросток заканчивается шестиугольной базальной пластинкой с короткими шипами, от которых отходят нитевидные структуры –фибриллы.
Различают несколько морфологических типов фагов:
к I типу относятся нитевидные ДНК-содержащие фаги, которые лизируют «мужские» клетки, несущие F-плазмиды;
II группу составляют фаги с аналогом отростка, это мелкие РНК –содержащие фаги и фаги с одной спиралью ДНК;
в III тип включены фаги без отростка;
в IV тип –фаги с коротким отростком и двунитчатой ДНК (они отличаются строением отростков);
к V типу относятся ДНК –содержащие фаги с несокращающимся «чехлом» отростка и головкой разной формы и величины:
VI тип –это фаги с сокращающимся «чехлом» отростка и сложной структурой, содержат двунитчатую ДНК.
Химический состав. Фаги состоят из двух основный химических компонентов - нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белка. У фагов, имеющих форму сперматозоида, двунитчатая ДНК плотно упакована в виде спиралей внутри головки. Белки входят в состав оболочки (капсида), окружающей нуклеиновую кислоту и во все структурные элементы хвостового отростка. Структурные белки фага различаются по составу полипептидов и представлены в виде множества идентичных субъединиц, уложенных по спиральному (в отростке) или кубическому (в головке) типу симметрии. Кроме структурных белков, у некоторых фагов обнаружены внутренние (геномные) белки, связанные с нуклеиновой кислотой, и белки –ферменты (лизоцим АТФаза), участвующие во взаимодействии фага с клеткой.
|
|
|
Фазы взаимодействия фага с бактериальной клеткой
Умеренные и вирулентные бактериофаги на начальных этапах взаимодействия с бактериальной клеткой имеют одинаковый цикл.
· Адсорбция бактериофага на фагоспецифических рецепторах клетки.
· Инъекция фаговой нуклеиновой кислоты в клетку хозяина.
· Совместная репликация фаговой и бактериальной нуклеиновой кислоты.
· Деление клетки.
· Далее бактериофаг может развиваться по двум моделям: лизогенный либо литический путь.
Умеренные бактериофаги после деления клетки находятся в состоянии профага (Лизогенный путь).
Вирулентные бактериофаги развиваются по Литической модели:
· Нуклеиновая кислота фага направляет синтез ферментов фага, используя для этого белоксинтезирующий аппарат бактерии. Фаг тем или иным способом инактивирует ДНК и РНК хозяина, а ферменты фага совсем расщепляют её; РНК фага «подчиняет» себе клеточный аппарат синтеза белка.
· Нуклеиновая кислота фага реплицируется и направляет синтез новых белков оболочки. Образуются новые частицы фага в результате спонтанной самосборки белковой оболочки (капсид) вокруг фаговой нуклеиновой кислоты; под контролем РНК фага синтезируется лизоцим.
Лизис клетки: клетка лопается под воздействием лизоцима; высвобождается около 200—1000 новых фагов; фаги инфицируют другие бактерии.
Применение фагов
Бактериофаги используют в лабораторной диагностике инфекций при внутривидовой идентификации бактерий, т. е. определении фаговара (фаготипа). Для этого применяют метод фаготипирования, основанный на строгой специфичности действия фагов: на чашку с плотной питательной средой, засеянной «газоном» чистой культурой возбудителя, наносят капли различных диагностических типоспецифических фагов. Фаговар бактерии определяется тем типом фага, который вызвал ее лизис.Методику фаготипирования используют для выявления источника и путей распространения инфекции (эпидемиологическое маркирование).
По содержанию бактериофагов в объектах окружающей среды (например, в воде) можно судить о присутствии в них соответствующих патогенных бактерий. Подобные исследования проводят при эпидемиологическом анализе вспышек инфекционных болезней.
Фаги применяют также для лечения и профилактики ряда бактериальных инфекций. Производят брюшнотифозный, сальмонеллезный, дизентерийный, синегнойный, стафилококковый, стрептококковый фаги и комбинированные препараты.
|
|
|
Фенотип, генотип
Свойства микроорганизмов, как и любых других организмов, определяются их генотипом, т.е. совокупностью генов данной особи. Фенотип представляет собой результат взаимодействия между генотипом и окружающей средой, т. е. проявление генотипа в конкретных условиях обитания.
Плазмиды, их роль.
Плазмиды пред собой 2-х цепочечный молек ДНК, с размером 10 в 3 – 10 в 6 нукл пар основ. Известны примерно 20 разновид. и размер их измер. кД. Плазмиды могут находиться в концев и линейной форме. они кадируют неосновные функции для жизнедеятельности бактер кл-и. НО придают бакт преимуществонно при попадении в неблагоприятное условия. Число таких плазмид от-т: 1) плазмиды резистетности, обознач- R. Они обеспеч устойчив к антибиотикам (сульфаниламина). 2) фактор фертильности или половой фактор, обоз.Р- это плазмиды котр синтез половых ворсинок в процессе коньюгазии. 3) Полициогенная- контр синтез полицинов. Они пред собой белки, специф подавл рост лишь близкородств микроорганизмов. 4) плазмида энтеротоксич. – контрал синтез энтеротоксинов у энтеропатогенных кишеч палочек. У бактер обнаруж плазмиды не проявл специфич –триптическ.
Плазмиды наход в клетках в двух сост:
-интегративном
-автономным
Все лазмиды раздел на
-конъюгативные
-неконьюгативные
Коньюгатив плазмиды имеют крупные размеры 5 *10 в 7 Дь. Они способ обеспеч собств перенос и процесс передачи генет материала. Плазмиды могут быть
-совместимые
-несовместимые. Они отлич по способ соосущ-ть в одной кл-ки
|
|
|
