Бактеріофаги.Явище конверсії фагів.

Бактеріофа́ г, фаг — віруси бактерій, класичний об'єкт молекулярної біології. Будову бактеріофагів вивчали здебільшого на прикладі фагів серії Т кишкової палички. Такий вірус складається з розширеної головки, що містить ДНК, оболонки з порожнім стрижнем всередині, який нагадує розтягнуту пружину, та хвостових ниток. Крім того фаги можуть мати простішу будову — ниткоподібні, а також у вигляді кристалів ікосаедричної та октаедричної форми. Більшість бактеріофагів мають форму сперматозоїда. Вони складаються з гексагональної головки, в якій міститься ДНК, хвостового відростка (стержня, оточеного білковим чохлом), базальної пластинки з фібрилами – рецепторами. Розмір голівки 60-100 нм. Її двошарова оболонка утворена капсомерами, які оточують одну щільно скручену молекулу ДНК. Порожнистий відросток довжиною 100-200 нм служить для прикріплення до поверхні бактерійної клітини та її інфікування. Адсорбується фаг на клітині за допомогою базальної пластинки та фібрил-рецепторів. Існує шість морфологічних типів фагів: нитчасті, без відростка, з аналогом відростка, коротким відростком, з чохлом відростка, що не скорочується й з чохлом відростка, що скорочується.

Фаги як і інші віруси нерухомі. Взаємодія віруса з клітиною хазяїна починається після випадкового зіткнення у середовищі. Життєвий цикл бактеріофагів, які потрапили до клітини, може проходити двома шляхами, які суттєво відрізняються, виділяють вірулентних та лізогенних фагів. Вірулентні Б. спричиняють літичну інфекцію серед бактерій, яка проходить у декілька етапів: адсорбція Б. на бактеріальній клітині, подальше його внутрішньоклітинне розмноження, лізис бактерій і вихід багаточисленної популяції нової генерації фага, яка повторно інфікує інші бактеріальні клітини. Помірні Б. викликають абортивну лізогенну інфекцію, тобто вона не супроводжується лізисом клітини-хазяїна і появою нових віріонів фага. У такому випадку геном фага інтегрує з хромосомою бактерії хазяїна і може у такому вигляді передаватися потомству та іншим клітинам бактеріальної популяції, однак і у них інфекція проходить за лізогенним типом — без загибелі клітини-хазяїна. Тільки серед невеликої кількості лізогенних бактерій спонтанно або внаслідок дії мутагенних факторів лізогенна інфекція може перейти в літичну, яка закінчується загибеллю клітини-хазяїна. Бактерії, що носять помірний фаг, називають лізогенними; сам фаг, присутній в них, — профагом, а симбіоз бактеріальної клітини з фагом — лізогенією. Лізогенізація бактерій супроводжується зміною їхніх морфологічних, культуральних, ферментативних, антигенних і біологічних властивостей, чутливості до антибіотиків, що отримало назву фагової конверсії. Для деяких бактерій (коринебактерій дифтерії та ін.) здатність виробляти екзотоксини детермінована саме фагами, що знаходяться в клітинах збудників інфекції.

Властивість бактеріофагів руйнувати бактерії використовується для попередження і лікування бактеріальних захворювань. Через 10-15 хвилин після введення бактеріофагів в організм збудника чуми, черевного тифу, дизентерії, сальмонельозу вони знешкоджуються. Але в цього методу є серйозна вада: імунна система людини сприймає фагів як інфекцію та знешкоджує їх раніше, ніж вони уразять хвороботворних бактерій. Крім того бактерії більш мінливі (у плані захисту від фагів) ніж бактеріофаги, тому бактеріальні клітини швидко стають нечутливими до фагів.

31/