Бактериофаги: строение и свойства
Исследование вирусов-паразитов, поражающих бактериальные клетки. Анализ различий бактериофагов по химической структуре, типу нуклеиновой кислоты, морфологии и характеру взаимодействия с бактериями. Особенность появления продуктивной инфекции клеток.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.03.2019 |
| Размер файла | 14,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУ Башкирский ГАУ
Бактериофаги: строение и свойства
Мухтарова Д.Ф.
Только после изобретения электронного микроскопа удалось увидеть и изучить ультраструктуру бактериофагов. Долгое время представления о морфологии и основных особенностях фагов основывались на результатах изучения фагов Т-группы -- Т1, Т2,…, Т7, которые размножаются на Е. coli (кишечная палочка) штамма B. Однако с каждым годом появлялись новые данные, касающиеся морфологии и структуры разнообразных фагов, что обусловило необходимость их морфологической классификации.
По своей природе бактериофаги - это вирусы-паразиты, поражающие бактериальные клетки.
Бактериофаги различаются по химической структуре, типу нуклеиновой кислоты, морфологии и характеру взаимодействия с бактериями. По размеру бактериальные вирусы в сотни и тысячи раз меньше микробных клеток. вирус бактериофаг инфекция клетка
Типичная фаговая частица (вирион) состоит из головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2 - 4 раза больше диаметра головки. 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, но некоторые фаги не имеют хвостового отростка В головке содержится генетический материал - одноцепочечная или двуцепочечная РНК или ДНК с ферментом транскриптазой в неактивном состоянии, окруженная белковой или липопротеиновой оболочкой - капсидом, сохраняющим геном вне клетки. Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид [1]. Бактериофаги могут иметь икосаэдральный капсид, собранный из множества копий одного или двух специфичных белков. Фаги, как и все вирусы, являются абсолютными внутриклеточными паразитами. Хотя они переносят всю информацию для запуска собственной репродукции в соответствующем хозяине, у них отсутствуют механизмы для выработки энергии и рибосомы для синтеза белка [2].
Бактериофаги представляют собой один из основных подвижных генетических элементов. Посредством трансдукции они приносят в бактериальный геном новые гены. Было подсчитано, что за 1 секунду могут быть инфицированы 10 в 24 степени бактерий. Это означает, что постоянный перенос генетического материала распределяется между бактериями, обитающими в сходных условиях. [3]
Высокий уровень специализации, долгосрочное существование, способность быстро репродуцироваться в соответствующем хозяине способствует их сохранению в динамичном балансе среди широкого разнообразия видов бактерий в любой природной экосистеме. Когда подходящий хозяин отсутствует, многие фаги могут сохранять способность к инфицированию на протяжении десятилетий, если не будут уничтожены экстремальными веществами либо условиями внешней среды [2].
Бактериофаги, способные вызвать продуктивную инфекцию клеток, т.е. инфекцию, завершающуюся образованием жизнеспособного потомства, определяют как недефектные. Для всех недефектных фагов свойственно два состояния: состояние внеклеточного, или свободного, фага (иногда его называют также зрелым фагом) и состояние вегетативного фага. Для некоторых так называемых умеренных фагов возможно еще и состояние профага. Внеклеточный фаг - это частицы, обладающие структурой, свойственной фагу данного типа, обеспечивающей сохранение генома фага в период между инфекциями и введение его в очередную чувствительную клетку.
Внеклеточный фаг биохимически инертен, а вегетативный фаг - активное («живое») состояние фага, возникает после инфекции чувствительных бактерий или после индукции профага. Иногда инфекция чувствительных клеток недефектным фагом не завершается образованием жизнеспособного потомства. Это может быть в двух случаях: при абортивной инфекции или вследствие лизогенного состояния клетки при инфекции умеренным фагом. Причиной абортивного характера инфекции может быть активное вмешательство тех или иных систем клетки в ход инфекции, например разрушение введенного в бактерию генома фага, или отсутствие в клетке какого-то продукта, необходимого для развития фага, и т.д. [5]. Общий признак всех бактериофагов - внутриклеточный паразитизм - определяется зависимостью фагов от аппаратов транскрипции и трансляции генетического материала, от систем репликации бактерии, от наличия особых бактериальных структур, необходимых для сборки зрелых частиц фага. В то же время следует отметить, что уровень такой зависимости для разных бактериофагов разный. Некоторые из них (например, Т-четные фаги Escherichia coli) несут в своем геноме многие гены, функционально сходные с определенными бактериальными генами; такие фаги более автономны, поскольку способны развиваться в клетках бактерий, не обладающих функциями соответствующих генов [4].
Библиографический список
1. Ковалёва Е.Н. Создание биопрепарата на основе выделенных и изученных бактериофагов Enterococcus faecalis: Дис. канд. биол. наук.-- Саратов, 2009.
2. Бактериофаги // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А.М. Прохоров. -- 3-е изд. -- М.: Советская энциклопедия, 1969--1978.
3. Гольдфарб Д. М., Бактериофагия / Д. М. Гольдфарб. -- М.: Медгиз, 1961.
4. Русалеев В.С., Таксономия вирусов бактерий / В.С. Русалеев // Ветеринария. -- 1990. -- № 12.
5. Щелкунов С.Н. Генетическая инженерия / С.Н. Щелкунов. -- Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История открытия вирусов, их детальное исследование после изобретения микроскопа. Характеристика вирусов: свойства, формы существования, строение, химический состав и процесс размножения. Гипотеза о происхождении вирусов из "беглой" нуклеиновой кислоты.
презентация [553,5 K], добавлен 18.01.2014Общая характеристика вирусов как неклеточных биологических объектов. Внеклеточная и внутриклеточная морфологические формы вирусов. Строение и химический состав простого и сложноустроенного вириона. Смешанный или сложный тип симметрии (бактериофаги).
презентация [1,6 M], добавлен 25.10.2013Микроорганизмы, имеющие более простое строение по сравнению с клетками животных и растений. Размеры, внутренние и поверхностные структуры бактерий и вирусов. Соединения белка и нуклеиновой кислоты, способные размножаться только в пораженной клетке.
презентация [2,0 M], добавлен 26.09.2011Рекомбинация у бактериофагов – физическое взаимодействие геномов в смешанно-инфицированных клетках. Детальный анализ межтиповых и внутритиповых рекомбинантов полиовирусов. Генетика бактериофагов, связанная с генетическими особенностями бактерий-хозяев.
реферат [39,8 K], добавлен 15.12.2010Понятие, структура и классификация бактериофагов. Вирулентные и умеренные фаги. Общая схема лизогении – механизма взаимодействия бактериофагов с микробной клеткой. Способы практического использования фагов в медицине, бактериологии и биотехнологиях.
презентация [547,9 K], добавлен 18.03.2014Семейство вирусов, поражающих человека и обезьян. Строение филовируса и его генома. Полные нуклеотидные последовательности геномов вирусов Эбола и Марбург. Передача инфекции, симптомы и течение, инкубационный период и сдерживание распространения.
доклад [969,8 K], добавлен 07.01.2011Открытие вирусов, их размеры, особенности строения и жизненный цикл. Синтез компонентов вирусной частицы - нуклеиновой кислоты и белков капсида. Вирусы растений, животных и человека как возбудители различных заболеваний. Эволюционное развитие вирусов.
контрольная работа [433,8 K], добавлен 15.03.2014Строение и функции оболочки клетки. Химический состав клетки. Содержание химических элементов. Биология опухолевой клетки. Клонирование клеток животных. А была ли Долли? Клонирование - ключ к вечной молодости? Культивирование клеток растений.
реферат [27,3 K], добавлен 16.01.2005Сущность и сравнительная характеристика прокариотов и эукариотов. Понятие и структура вирусов, механизм их жизнедеятельности и оценка влияния на организм. Строение бактерий и их разновидности. Отличительные свойства животных и растительных клеток.
презентация [2,1 M], добавлен 12.02.2017Анализ особенностей онтогенеза растительной клетки. Возникновение и накопление различий между клетками, образовавшимися в результате деления. Эмбриональная фаза онтогенеза, фазы растяжения, дифференцировки клетки, зрелости. Старение и смерть клетки.
доклад [553,2 K], добавлен 28.04.2014Изучение принципа действия биопринтера, способного из клеток создавать любой орган, нанося клетки слой за слоем. Анализ технологии выращивания искусственных органов на основе стволовых клеток. Исследование механизма быстрого самообновления клеток крови.
реферат [1,8 M], добавлен 25.06.2011Эволюционное происхождение. Свойства вирусов. Природа вирусов. Строение и классификация вирусов. Взаимодействие вируса с клеткой. Значение вирусов. Вирусные заболевания. Особенности эволюции вирусо на соременном этапе.
реферат [299,2 K], добавлен 22.11.2005Облигатные внутриклеточные паразиты. Морфология, строение вирусов. Сложно устроенные вирусы. Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой. Представители однонитевых ДНК-вирусов. Культивирование, индикация вирусов. Внутриклеточная репродукция вирусов.
презентация [2,4 M], добавлен 23.02.2014Период жизнедеятельности клетки, в котором происходят все обменные процессы и деление. Интерфаза, метафаза и анафаза, деление клетки. Биологический смысл митоза. Вирусы и бактериофаги как неклеточные формы жизни. Виды и формы размножения организмов.
реферат [20,3 K], добавлен 06.07.2010Схожесть и отличия прокариотических и эукариотических клеток. Строение муреина у бактерий. Характеристика микроорганизмов по способам питания. Химическое строение, структурная организация вирусов, морфология, особенности взаимодействия с клеткой-хозяином.
шпаргалка [3,2 M], добавлен 23.05.2009Понятие, история открытия, происхождение, культивация, формы существования и свойства вирусов. Общая характеристика и сравнение вирусов животных, растений и бактерий. Механизмы инфицирующего и летального воздействия ВИЧ на клетки организма человека.
реферат [25,5 K], добавлен 23.01.2010Клеточная теория Шлейдена и Шванна. Состав вирусов. Методы изучения клетки. Строение и функции ее поверхностного аппарата, мембраны, надмембранного комплекса, хромопластов, лейкопластов, рибосом, органелл, ядра, ядерной оболочки, кариоплазмы, хромосом.
презентация [3,6 M], добавлен 13.11.2014История открытия и практического применения бактериофагов. Научные подходы к проблеме природы фагов. Морфологические типы фагов, их химический состав, строение и антигенные свойства. Адсорбция фага на клетке. Лизогения и её биологическое значение.
реферат [2,1 M], добавлен 02.11.2009Понятие и характерные свойства бактериофагов, их многообразие и структурные компоненты. Пути попадания фагов на производство, основные стадии развития и простейшие методы их исследования. Мероприятия для борьбы с микробами-вредителями биопроизводств.
лекция [16,5 K], добавлен 14.09.2009Характеристика сущности клетки - элементарной единицы строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов), обладающей собственным обменом веществ, способной к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Строение клетки.
реферат [607,1 K], добавлен 13.11.2010
