Бактериофаги поражают клетки растений
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Бактериальная клетка имеет оболочку, состоящую из трех слоев: слизистый слой, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана. Если слизистый слой достаточно толст, прочен и концентрируется вокруг микробной клетки, то он называется капсулой. Микрокапсула имеется у большинства микроорганизмов, а макрокапсула – только у пневмококка, клебсиелл и возбудителей сибирской язвы. При культивировании на питательных средах способность образовывать капсулу обычно утрачивается (кроме клебсиелл). Капсула защищает микроорганизм в макроорганизме от действия фагоцитоза и гуморальных факторов, а во внешней среде - от высыхания.По содержанию пептидогликана в клеточной стенке все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.
Функции оболочки: формообразующая, защита от осмотического лизиса, за счет избирательной проницаемости обеспечивает питание и выделение продуктов обмена, является местом биосинтеза некоторых составных частей клетки, участвует в делении.
Цитоплазма представляет собой прозрачное, слегка вязкое вещество жидкой консистенции. Аналогом ядра в бактериальной клетке является нуклеотид, у которого отсутствует дифференцированная ядерная мембрана.
В цитоплазме располагаются рибосомы, ответственные за синтез белка. В мезосомах бактериальной клетки протекают окислительно-восстановительные процессы. Включения представлены глыбками крахмала, гликогена, зернами серы, волютина, капельками жира и выполняют роль запаса питательных веществ.
Подвижные бактерии имеют органеллы движения – жгутики, начинающиеся от базального тельца и состоящие из белка флагеллина, способного к самосокращению. У микроорганизмов имеются пили (ворсинки), состоящие из белка пилина и предназначенные для прилипания, образования полового мостика при конъюгации. Для палочковидных микроорганизмов характерно спорообразование. Споры у микроорганизмов – это способ сохранения вида, и образуются они при попадании микроорганизмов в неблагоприятные условия внешней среды. Споры могут быть круглой или овальной формы. Расположение спор в бактериальной клетке может быть центральным (по центру), терминальным (на конце), субтерминальным (ближе к концу). Диаметр споры может быть равен диаметру бактериальной клетки или превышать его размеры. Если диаметр споры превышает диаметр микробной клетки, то в месте локализации споры образуется вздутие.
Бактериофаги , их строение, взаимодействие с чувствительными бактериальными клетками. Виды бактериофагов, их применение.
По своей природе бактериофаги – это вирусы-паразиты, поражающие бактериальные клетки. Строение фага, химический состав. Различают простые и сложные фаги. Простые имеют форму шестигранников или нитей, а сложные - форму сперматозоида. Сложные фаги имеют головку, воротничок и хвостовую часть. В центре головки располагается нуклеиновая кислота, а вокруг неё белковая оболочка – капсид. Хвостовая часть представляет цилиндрический футляр, напоминающий иглу шприца. В нижней части хвостового отростка располагается шестиугольная базальная пластинка с шипами и фибриллами, с помощью которой бактериофаг прикрепляется к бактерии. Здесь же находятся ферменты лизоцим и гиалуронидаза, расщепляющие оболочку бактериальной клетки. Взаимодействие бактериофага с чувствительной к нему бактериальной клеткой происходит в виде следующих стадий:
1. Адсорбция частиц фага на поверхностных рецепторах бактериальной клетки
2. Проникновение (инъекция) нуклеиновой кислоты фага в бактериальную клетку. С помощью хвостового шипа и ферментов лизоцима и гиалуронидазы бактериофаг делает отверстие в оболочке бактериальной клетки и за счет сокращения белковой оболочки головки впрыскивает свою ДНК в бактериальную клетку.
3. Репродукция нуклеиновой кислоты и синтез белков фага внутри бактериальной клетки.
4. Сборка и формирование зрелых фаговых частиц. Белковые оболочки окружают ДНК фага, образуя зрелые фаговые частицы
5. Лизис бактериальной клетки и выход зрелых фаговых частиц.
Различают лизис бактериальной клетки изнутри и лизис извне. Лизис изнутри - это явление, когда бактериофаг впрыскивает в бактериальную клетку свою ДНК, в результате чего идет его размножение и лизис клетки связан с выходом образовавшихся зрелых частиц фага. Лизис извне – это явление, при котором на одну бактериальную клетку набрасывается много фагов, в результате чего они делают много отверстий в оболочке бактериальной клетки, через которые вытекает цитоплазма бактериальной клетки и клетка погибает.
Виды фагов: по содержанию нуклеиновой кислоты фаги подразделяются на ДНК – и РНК – содержащие, а по характеру взаимодействия с бактериями - на вирулентные и умеренные.
- Вирулентные фаги вбрасывают свою ДНК в бактериальную клетку, размножаются в ней и вызывают ее лизис (продуктивные инфекции);
- Умеренные фаги впрыскивают свою ДНК в бактериальную клетку, но не размножаются в ней, а ДНК фага вклинивается в хромосому микробной клетки и в дальнейшем воспроизводится вместе с бактериальным геномом при делении клетки. Умеренный фаг, ДНК которого объединилась с ДНК бактерии, называется профагом.
По специфичности фаги делят на: монофаги - лизируют все штаммы определенного вида бактериальных клеток; типовые фаги - лизируют только определенные типы бактерий вида; полифаги – способны лизировать родственные бактерии. Применяются бактериофаги с терапевтической, профилактической и диагностической целями (фаготерапия, фагопрофилактика, фагодиагностика).
Вирусы (от лат. вирус — яд) – представляют собой мельчайшие неклеточные формы жизни. Вирусы имеют размеры 2-5*10 -7 см, что значительно меньше, чем бактериальная клетка (от 0,2 до 10 мкм). Рассмотреть вирусы возможно только с помощью электронного микроскопа, увеличивающий в 100 тысяч и более раз. Вирусы относятся к отдельному царству.
Вирусология – наука изучающая вирусы. Становление вирусологии как науки начинается с 30-х годов 20 века.
История открытия вирусов
Впервые вирус табачной мозаики (рис.1) был открыт русским ученым Д.И.Ивановским (1892г.) (рис.2).
Рис.1 Листья табака (слева) пораженные вирусом табачной мозаики (справа)
Рис.2 Д.И.Ивановский — первооткрыватель вирусов
Первый вирус животных (вирус ящура) был описан в 1897 году Лёффером и Фрошем. В 1901 году вирус желтой лихорадки был открыт англичанами У. Ридом и Д. Кэрроллом.
В 1917 году Ф.д’Эррелем был открыт бактериофаг – вирус, поражающий бактерии.
Удивительно то, что первая вакцина от оспы была предложена за 100 лет до открытия вирусов, в 1796 году английским врачом Э.Дженнером. Второй по открытию стала – антирабическая вакцина, представленная французским ученым микробиологом Л.Пастером в 1885 году.
Строение и формы вирусов
Вирусы — неклеточные частицы, состоящие из белковой оболочки (капсид) и собственного генетического материала в виде нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) (рис.3).
Рис.3 Строение вируса иммунодефицита человека (ВИЧ)
Вирусы могут обладать разнообразными формами: шаровидные, овальные, палочковидные, нитевидные, цилиндры, тетраэдры, октаэдры и др.(рис.4).
Рис.4 Разнообразные формы и виды вирусов
Более сложные вирусы имеют в своем составе дополнительные белковые или липопротеидные оболочки. Вирусы гриппа и герпеса кроме белковой оболочки могут содержать и углеводы.
| ДНК-содержащие вирусы | РНК-содержащие вирусы |
|---|---|
| оспы | бешенства |
| герпеса | кори |
| бактериофаги Т-группы | СПИДа и лейкоза |
| гепатита В | гепатита А |
| паповавирусы | гриппа |
| аденовирусы | полимиелита |
| цитомегаловирус | ОРЗ |
| Эпштейн-Бара | желтой лихорадки |
| и др. | краснухи и др. |
Геном вирусов может быть представлен однонитчатыми и двунитчатыми молекулами ДНК (вирус оспы человека, овец, свиней, аденовирус человека) и РНК (матрица для вирусов насекомых и других животных). Вирусы с однонитчатой молекулой РНК (энцефалит, краснуха, корь, бешенство, грипп и др.).
Вне живой клетки вирус не питается, не передвигается, не растет, не размножается и не проявляет других свойств живого.
Размножение вирусов
Вирусы способны размножаться только внутри живой клетки. Вирус проникает внутрь клетки путем связывания его с особым протеином – рецептором, расположенным на поверхности клетки. На поверхности чувствительной клетки происходит связывание с рецептором, после чего присоединившейся участок погружается в цитоплазму и превращается в вакуоль. Стенки вакуоли, состоящей из цитоплазматической мембраны способны сливаться с другими вакуолями или даже ядром. В результате вирус достигает любой участок клетки.
Основные этапы заражения вирусом:
Данный процесс до конца не изучен, и возможно именно он мог бы решить вопрос возникновения онкологических заболеваний.
Быстрая способность адаптироваться и видоизменяться, подстраиваясь к геному клетки, делает некоторые вирусные заболевания практически неизлечимыми. Таким образом, вирусы представляют паразитизм на генетическом уровне (рис.5).
Рис.5 Размножение вируса гриппа
Бактериофаги
Рис.6 Строение бактериофага
Бактериофаг состоит из головки, хвостика и нескольких хвостовых отростков (белковых нитей). Наружная часть головки покрыта белковой оболочкой. Во внутренней части головки расположена ДНК, а внутри хвоста проходит центральный канал. Из-за толстых клеточных стенок бактерий белок-рецептор бактериофага не может погрузиться в цитоплазму.
Удерживаясь на поверхности клетки за счет шипов, расположенных под базальной мембраной, бактериофаг пронзает стенку бактерии и вводит внутрь полый стержень. По этому стержню в цитоплазму поступает ДНК (или РНК). Геном бактериофага проникает внутрь клетки, а оболочка остается снаружи. Спустя время, сформировавшиеся зрелые фаговые частицы разрушают бактерию изнутри и выходят наружу (рис.7).
Рис.7 Размножение бактериофага
Обладая способностью полного уничтожения бактериальной клетки, бактериофаги могут быть использованы для лечения разнообразных бактериальных заболеваний (холеры, дизентерии, брюшного тифа и др.).
Отмечено, что отделение от вирусной частицы нуклеиновой кислоты приводит к потере инфекционной способности к репродукции. Это говорит о том, что нуклеиновая кислота играет важную роль в размножении вируса.
При благоприятных условиях вирус очень быстро размножается. Так, за 30 минут в одной клетке появляются сотни новых вирусов.
Вирусы могут продолжительно сохраняться в почве, воде и другим средах. Некоторые представители устойчивы к высоким температурам (свыше +100С) и высушиванию.
Виды вирусных заболеваний
В настоящее время известно около 400 видов вирусов растений и около 500 видов вирусов животных.Вирусы растений вызывают поражение листьев и других органов, вызывая появление разноцветных или бесцветных пятен и полосок. Вирусы вызывают замедление роста растений, изменяет их форму и снижает урожайность.
Наиболее опасными для человека являются вирусы гепатита – А, В, С. Вирус способен сильно повреждать ткани печени, вызвав необратимые последствия.
ВИЧ.СПИД
Более опасную для человечества форму представляет вирус иммунодефицита человека или сокращенно ВИЧ (HIV). Попав в кровь, ВИЧ, поражает иммунную систему человека, приводя к развитию болезни под названием СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита человека). РНК-содержащий ВИЧ атакует белые кровяные клетки – лимфоциты, отвечающие за иммунитет, делая человека уязвимым для других болезней.
Внедренный в лимфоциты РНК вирус начинает синтезировать фермент – ревертазу. Этот фермент служит матрицей для последующего синтеза молекулы ДНК. Синтезированная вирусная ДНК встраивается в хромосому лимфоцита. После чего вирус долгое время может не проявлять себя. Это может длиться от 1 до 2 лет, а иногда и более. Спустя время вирусная ДНК начинает проявлять себя, синтезируя сотни тысяч вирусов, что в итоге приводит к разрушению лимфоцита.
Вероятность заражения ВИЧ увеличивается при прямом контакте с кровью больного человека. Распространенные пути передачи вируса; незащищенный половой контакт с инфицированным человеком, инъекции шприцом, переливание крови. ВИЧ не передается воздушно-капельным путем, через укусы насекомых, посуду, при рукопожатиях и пользовании общественными местами (туалеты, бассейны, бани и т.п.).
В настоящее время вакцины против СПИДа нет, но существуют медицинские препараты на основе азотимидина и ингибиторов протеаз, способные подавить синтез вирусной ДНК. Это облегчает течение болезни и значительно удлиняет жизнь человека.
Симптомами СПИДа является температура, постоянный озноб, легкая простужаемость, резкое похудение.
Чтобы предупредить СПИД необходимо соблюдать следующие правила;
— избегать прямого контакта с кровью неизвестного человека (зараженными так же могут быть лимфа, сперма, влагалищные выделения, грудное молоко и др.);
— избегать случайные половые связи;
— использовать презервативы;
— пользоваться одноразовыми шприцами;
— пользоваться личными бритвенными приборами, при этом не разрешать пользоваться своими.
Природным очагом СПИДа по мнению ученых считается Центральная Африка, а носителем вируса являются зеленые мартышки.
Грипп
Всем известный вирус гриппа не менее опасный, наряду с корью, гепатитом и полиомиелитом.
На нашей планете существуют не только одноклеточные и многоклеточные организмы, но и такие организмы, у которых вообще нет клеток. К ним относятся вирусы, которые считаются переходной формой между живой и неживой природой.
Начало вирусологии было положено российским ботаником Д. И. Ивановским, который в 1852 году впервые получил экстракт из растений табака: они были поражены мозаичной болезнью. После того как экстракт был пропущен через фильтр, задерживающий бактерий, получили отфильтрованную жидкость — она сохранила инфекционные свойства.
В ходе дальнейших исследований ученые пришли к выводу, что с учетом химической природы вирусы можно считать нуклеопротеидами. Но так как размеры вирусов были слишком маленькие, то их нельзя было увидеть в световой микроскоп. По этой причине вирусы начали изучать систематически только в 30-е годы 20 века — это было связано с изобретением электронного микроскопа.
Вирусы отличаются простотой строения. Каждая вирусная частица включает РНК или ДНК, которые являются сердцевиной вируса и содержат наследственную информацию о вирусном строении, а также такого компонента как защитная белковая оболочка (капсида).
Вирион — это полностью сформированная инфекционная частичка.
У отдельных вирусов, таких как вирус герпеса или гриппа, есть дополнительная оболочка, образованная с помощью плазматической мембраны клетки-хозяина.
Еще одна особенность вирусов заключается в способности жить и размножаться только в клетках других организмов. Вне клеток других организмов вирусы жить не могут.
У большинства вирусов внешняя форма напоминает кристалл. Размеры вирусов варьируются от 20 до 300 нм.
Наилучшим образом изучен вирус табачной мозаики. Он отличается палочкообразной формой и является пустотелым цилиндром. Стенки этого вируса образованы при помощи белковых молекул, а внутри находится спираль молекулы РНК. Белковая оболочка выполняет защитную функцию — она защищает нуклеиновую кислоту от неблагоприятного внешнего воздействия и препятствует проникновению ферментов клетки-хозяина к РНК для ее расщепления.
Молекулы вирусной РНК могут самовоспроизводиться. Хотя в основном этот процесс свойственен ДНК. РНК вируса — источник генетической информации, поэтому выполняет и функции иРНК.
В результате в зараженной клетке по программе нуклеиновой кислоты вируса рибосома клетки-хозяина осуществляет синтез специфических вирусных белков. Затем вирусные белки и нуклеиновая кислота самостоятельно собираются в новые вирусные частицы. Происходит истощение и гибель клетки.
Бактериофаги
Вирусы бактерий или бактериофаги — особая группа вирусов, представители которых могут проникать внутрь бактериальной клетки и приводить к ее разрушению.
Тело фага кишечной палочки образует головка: от нее отходит полый стержень, окруженный чехлом в виде сократительного белка. На конце стержня находится базальная пластинка, на которой размещается 6 нитей. В головке содержится ДНК.
К поверхности кишечной палочки бактериофаг прикрепляется за счет отростков. В том месте, где он с этой поверхностью соединяется, он растворяет клеточную оболочку бактерии при помощи фермента. Благодаря тому, что головка сокращается, молекула ДНК проходит через канал стержня в клетку.
Под влиянием ДНК всего через 10-15 минут происходит перестройка метаболизма бактериальной клетки. В результате начинается синтез ДНК бактериофага, а не ДНК клетки. Кроме того, также осуществляется синтез фагового белка. В итоге образуется от 200 до 1000 новых фаговых частиц, а клетка бактерии погибает.
Отдельные фаги не реплицируются в клетке хозяина. Этот процесс заменяется образованием единой молекулы при помощи встраивания нуклеиновой кислоты фагов в ДНК хозяина. Такие фаги называют умеренными.
Значение вирусов
Вирусы, проникающие в клетки живых организмов, становятся причинами различных опасных заболеваний. Это касается и сельскохозяйственных растений и животных, и обитающих в дикой природе.
К таким болезням относятся:
- у растений — мозаическая болезнь томатов, табака, огурцов; скручивание листьев, желтуха, карликовость и др;
- у животных — чума птиц и свиней, бешенство, ящур инфекционная анемия лошадей и др.
Результатом таких болезней являются снижение урожайности культур и гибель животных.
У человека вирусы также вызывают различные опасные заболевания: грипп, корь, оспу, бешенство, полиомиелит, гепатит, паротит и др.
В число опасных заболеваний, вызванных вирусами, входит также СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита. Это заболевание является эпидемическим, поражающим по большей части иммунную систему человека, основная функция которой — защита организма от различных болезнетворных агентов.
В результате поражения системы клеточного иммунитета развиваются прогрессирующие инфекционные заболевания и злокачественные новообразования. Микроорганизмы, которые раньше не вызывали никаких заболеваний, становятся опасными.
В 1983 году ученые выяснили, что вирус СПИДа (ВИЧ) относится к семейству ретровирусов. Он состоит из только ему свойственного фермента, а именно — оборотной транскрпптазы (РНК-зависимая ДНК-полимераза или ревертаза). Все представители ретровирусов имеют в своем составе этот фермент. Открытие этого вируса считается революционным в биологии.
Важно, что передача генетической информации может осуществляться не только по стандартной схеме ДНК-РНК-белок, но и при помощи обратной транскрипции от РНК к ДНК.
Характеристика бактериофагов и их современные возможности
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Постановка проблемы и актуальность темы. Человек, как все другие живые существа, подвержен заражению вирусами. А вирусные эпидемии и даже пандемии не раз поражали и продолжают поражать человечество, приводя к многомиллионным жертвам (натуральная оспа, грипп, желтая лихорадка и др.). В начале 80-х гг. началась новая эпидемия, которую вызвал вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). В конце XX и начале XX I века человек столкнулся с возбудителями целого ряда ранее неизвестных инфекций - вирусами геморрагической лихорадки Эболла, гепатитов В, C, D и E, атипичной пневмонии, птичьего гриппа, коронавируса COVID -19. Поэтому одной из важнейших проблем в инфекционной патологии человека являются вирусные заболевания. Вирусы обычно рассматриваются как паразиты возбудители инфекционных болезней, наносящих вред человеку. Однако такой подход является однобоким, и его нельзя назвать правильным.
В 70-х годах Ждановым В.М. была высказана гипотеза, согласно которой вирусы являются важным фактором эволюции органического мира. Преодолевая видовые барьеры, вирусы могут переносить отдельные гены или группы генов, а интеграция вирусной ДНК с хромосомами клеток может приводить к тому, что вирусные гены становятся клеточными генами, выполняющими важные функции. Проблема вирус клетка давно вышла за рамки вирусологии и заняла одно из главных мест в науке о жизни. Наибольшие успехи в этом направлении были достигнуты в изучении системы бактериальный вирус - микробная клетка. Это объясняется простотой культивирования системы, коротким периодом генераций, высоким выходом потомства и возможностью весьма точного его количественного учета. Особая роль бактериальных вирусов определяется тем вкладом, который был внесен при их изучении в решение общевирусологических вопросов. Исследования на бактериофагах (вирусах, размножающихся в бактериях) принесли плодотворные результаты и в разрешение важнейших проблем молекулярной биологии и молекулярной генетики с помощью которых было доказано, что материальным носителем наследственности является ДНК, открыт феномен модификации-рестрикции и транскрипция, проведены важнейшие исследования по изучению репликации, рекомбинации, морфогенезу, на бактериальных вирусах были проведены широкие радиобиологические исследования [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8].
Бактериофаги оказались также удобным объектом для первичного отбора противоопухолевых препаратов и с успехом использованы для биологических исследований космического пространства. В последние годы вновь возрос интерес к вирусам бактерий в медицинской практике. Это связано с все более широким их применением в качестве лекарственных препаратов на фоне нарастающего распространения микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью, а также с использованием бактериофагов в качестве санитарно-показательных микроорганизмов для ряда объектов. Поэтому исследования по биологии бактериофагов являются актуальными и могут принести большую пользу для здоровья человека.
Целью работы являлось проанализировать источники литературы о бактериофагах, описать их свойства и современные возможности.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- провести подбор источников литературы и теоретические исследования - анализ информационных источников о бактериофагах;
- изучить и описать морфологию, свойства, репродукцию и применение бактериофагов.
Краткий обзор используемой литературы и источников
Основным источником сведений стал Интернет, где на различных сайтах автор собирал материал о бактериофагах. В последнее десятилетие во всем мире отмечается существенный рост интереса к бактериофагам как к профилактическим и лечебным препаратам. Это обстоятельство вызвано неуклонно растущей устойчивостью бактерий к антибиотикам. В условиях глобальной антибиотикорезистентности бактериофаги могут быть эффективными средствами для лечения и профилактики многих бактериальных инфекций.В работе представлены краткая история, строение и свойства бактериофагов, основные достижения отечественной науки и здравоохранения в области применения бактериофагов для борьбы с инфекционными заболеваниями и в других областях.
Характеристика личного вклада автора работы
в решение избранной проблемы
Автор работы принимал непосредственное участие в подборе источников использованной литературы, проводил теоретические исследования по изучению строения и свойствам бактериофагов, самостоятельно проанализировал основные источники литературы по современным возможностям использования бактериофагов в медицине, ветеринарии и других областях.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1. Общая характеристика бактериофагов
Б
актериофаги – это вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки (рис.1). Приблизительный размер популяции фагов составляет более 10 30 фаговых частиц. Размер в 1000 раз меньше микробных клеток.
Рис. 1. Бактериофаги.
Бактериофаги - это наиболее многочисленная, широко распространённая в биосфере и, предположительно, наиболее эволюционно древняя группа вирусов, их возраст оценивают примерно в 3 миллиарда лет. Они присутствуют повсюду в нашем мире и обнаруживаются везде, где обитают бактерии: в почве, в океане, в пресных и соленых водах, глубоководных источниках, питьевой воде и пище и даже в экстремальных местообитаниях, такие как горячие источники. В природных условиях фаги чаще всего встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Чем богаче тот или иной субстрат (почва, выделения человека и животных, вода и т. д.) микроорганизмами, тем в большем количестве в нём встречаются соответствующие фаги. Особенно богаты фагами чернозёмы и почвы, в которые вносились органические удобрения.Фаги, активные против разных видов кишечной, дизентерийной, тифозной и паратифозной палочек, часто встречаются в содержимом кишечника человека и животных, сточных водах и загрязненных водоемах, навозе, почве и др. Фаги фитопатогенных микроорганизмов успешнее всего выделяются из остатков растений, пораженных этими микробами/ Найдены бактериофаги для большинства бактерий, в том числе патогенных и сапрофитных, а также для актиномицетов (актинофаги) и сине-зелёных водорослей. Бактериофаги и грают ключевую роль в поддержании баланса всех исследованных человеком экосистем, контролируют количество микробной флоры и сдерживают её патологический рост [2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 15].
2. Краткая история изучения и использования бактериофагов
На след бактериофагов ученые вышли еще в 19 веке. Впервые спонтанное растворение бактериальной культуры было обнаружено в 1892 г. В.Крузе и С.Пансини при изучении роста пневмококка.
3. Строение, свойства и жизненный цикл бактериофагов
К ак и все вирусы, во внеклеточной форме бактериофаги представляют собой метаболически инертные частицы. Большинство из них имеют хорошо сформированную икосаэдрическую головку и хвост различной выраженности иногда с дополнительными структурами, опосредующими адсорбцию фага на бактериальной клетке (рис. 2, 4). Типичная фаговая частица (вирион) состоит из головки и отростка (хвоста). Рис. 2. Строение бактериофага.
Размеры фагов достигают 20–200 нм. Средний диаметр головки составляет 60–100 нм, длина отростка 100–200 нм. Длина хвоста обычно в 2–4 раза больше диаметра головки. В головке содержится генетический материал – одноцепочечная или двуцепочечная РНК или ДНК с ферментом транскриптазой в неактивном состоянии, окружённая белковой оболочкой – капсидом. Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид. Хвост, или отросток, представляет собой белковую трубку – продолжение белковой оболочки головки, в основании хвоста имеется АТФ-аза, которая регенерирует энергию для инъекции генетического материала. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки. У ряда вирусов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии [10, 11, 12, 13, 15 ,18 ] .
Читайте также: