Трансдукция фагов. Характеристика трансдуцирующих фагов

Трансдукцию бактерий открыли лауреаты Нобелевской премии Д. Ледерберг и Н. Циндер. Совместно культивируя два не одинаковых по факторам роста ауксотрофа сальмонелл мышиного тифа в разных коленах U-образного сосуда, разделенного у основания мелкопористым фильтром, они отметили появление в одной культуре прототрофов. Далее выяснилось, что ауксотроф, на основе которого формировались прототрофы, был лизогенным и его умеренный фаг перенес к нему недостающие гены от другого, нелизогенного ауксотрофа.

Трансдуктанты. Образующиеся рекомбинанты называются трансдуктатами. Приобретенные в процессе трансдукции признаки стабильны и передаются по наследству. Некоторые клоны трансдуктанты могут оказаться неустойчивыми и, становясь, например, гетерогенотами (клетками с неполным диплоидным набором хромосом), в последующих пересевах теряют трансдуцированные им свойства.

Геном этого фага с одинаковой легкостью включается в самые разные участки ДНК клетки, что может приводить к нарушению структуры бактериальных генов и, следовательно, мутациям. Характерной особенностью фага Ми-1, отличающей его от фагов, вызывающих ограниченную трансдукцию, является то, что после включения в хромосому бактерий порядок его собственных генов в профаге сохраняется таким же, как и у внеклеточного вириона.

При отщеплении от различных участков хромосомы фаги, вызывающие генерализованную трансдукцию, могут включать в состав практически любые гены донора и передавать клеткам-реципиентам. Размер поглощаемого сегмента хромосомы-донора определяется размером генома фага, который в сто раз меньше хромосомы бактерии. Вследствие этого при генерализованной трансдукции передаются сравнительно небольшие участки ДНК донора.

трансдукция фагов

Обычно трансдуцируются единичные признаки, но возможна и множественная трансдукция, например несколько маркеров, контролирующих ростовые факторы и утилизацию углеводов. Следует также подчеркнуть, что трансдукция любого гена не зависит от трансдукции других генов, если между ними нет тесного сцепления. Генерализованная трансдукция возникает с низкой частотой - 10-4 — 10-7 на одну фаговую частицу.

Ограниченную трансдукцию связывают с фагами, обладающими избирательной локализацией на хромосоме бактерий и способными переносить ограниченное число генов, прилегающих к специфическим участкам интеграции. Этот вид трансдукции осуществляют умеренные фаги Xt Р2, Р22 и многие другие. Передаются они из клетки в клетку в процессе инфекции или из поколения в поколение, находясь в составе геномов размножающихся лизогенных бактерий.

Следует подчеркнуть, что лизогения очень распространена в природе и практически все виды бактерий могут быть лизогенными по одному или нескольким фагам. Так, лизогения у эшерихий К-12 по фагам X и Р2 и эталонного штамма сальмонелл мышиного тифа по фагу Р22 стала известной только через десятки лет их использования в различных экспериментах. Один, другой и третий фаги - ДНК-вирионы. По строению подобны вирулентным колифагам. В частности, фаг лямбда имеет сперматозоидную форму с одной нитью на конце отростка.

Проникнув в клетку, все они обычно встраиваются в строго определенном локусе хромосомы естественного хозяина. В частности, фаг лямбда интегрирует с геномом эшерихий в районе. галактозного локуса, контролирующего утилизацию галактозы. Естественно, что именно его чаще всего захватывает трансдуцирующий фаг.

- Читать далее "Абортивная трансдукция. Происхождение и распространение фагов"

Оглавление темы "Репродукция вирусов":
1. Способы культивирования вирусов. Культуры клеток
2. Репродуктивные варианты вирусов. Условно-дефектные вирусы
3. Дефектные интерферирующие вирусы. Интеграционные вирусы с дефектным геномом
4. Рекомбинантные вирусы. Генная инженерия
5. Конструирование генов. Выделение генов
6. Синтез генов. Передача и клонирование генов
7. Классификация, форма и строение фагов. Свойства фагов
8. Взаимодействие вирулентного фага с бактерией. Умеренные фаги
9. Трансдукция фагов. Характеристика трансдуцирующих фагов
10. Абортивная трансдукция. Происхождение и распространение фагов

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: