Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Бактерии вирусы строение значение/
Химический состав, строение вирусов и фагов, отличие от бактерий, особенности развития. Заболевания растений и животных, вызываемые вирусами. Значение фагов.
Лекция № 5. Общая вирусология. Классификация, структура и особенности биологии вирусов. Бактериофаги
Вирусы и бактерии
Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты ДНК или, реже, РНК. Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на эволюцию микробов и бактерий [1]. Английский бактериолог Фредерик Туорт в статье года описал инфекционную болезнь стафилококков, инфицирующий агент проходил через фильтры, и его можно было переносить от одной колонии к другой. Это положение привлекло к явлению бактериофагии внимание многих исследователей, которые предполагали найти в фагах важное средство борьбы с наиболее опасными инфекционными болезнями человека и животных. Однако только после изобретения электронного микроскопа удалось увидеть и изучить ультраструктуру фагов. Однако с каждым годом появлялись новые данные, касающиеся морфологии и структуры разнообразных фагов, что обусловило необходимость их морфологической классификации. Бактериофаги представляют собой наиболее многочисленную, широко распространённую в биосфере и, предположительно, наиболее эволюционно древнюю группу вирусов [5] [6]. Приблизительный размер популяции фагов составляет более 10 30 фаговых частиц [7]. В природных условиях фаги встречаются в тех местах, где есть чувствительные к ним бактерии. Так, фаги, лизирующие клетки всех видов почвенных микроорганизмов, находятся в почвах. Особенно богаты фагами чернозёмы и почвы, в которые вносились органические удобрения. Действительно, бактериофаги представляют собой один из основных подвижных генетических элементов. Посредством трансдукции они привносят в бактериальный геном новые гены. Было подсчитано, что за 1 секунду могут быть инфицированы 10 24 бактерий [9]. Это означает, что постоянный перенос генетического материала распределяется между бактериями, обитающими в сходных условиях. 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 [10]. 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. Типичная фаговая частица вирион состоит из головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2—4 раза больше диаметра головки. Нуклеиновая кислота и капсид вместе составляют нуклеокапсид. Бактериофаги могут иметь икосаэдральный капсид, собранный из множества копий одного или двух специфичных белков. Обычно углы состоят из пентамеров белка, а опора каждой стороны из гексамеров того же или сходного белка. Более того, фаги по форме могут быть сферические, лимоновидные или плеоморфные [12]. Существуют также бактериофаги с коротким отростком, не имеющие отростка и нитевидные [13]. Головка округлой, гексагональной или палочковидной формы диаметром 45— нм. Отросток толщиной 10—40 и длиной — нм. Одни из бактериофагов округлы, другие нитевидны, размером 8x нм. Длина нити нуклеиновой кислоты во много раз превышает размер головки, в которой находится в скрученном состоянии, и достигает 60—70 мкм. Отросток имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки, подобные мышечным. 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. 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. Большое количество выделенных и изученных бактериофагов определяет необходимость их систематизации. Этим занимается Международный комитет по таксономии вирусов ICTV. В настоящее время, согласно Международной классификации и номенклатуре вирусов, бактериофаги разделяют в зависимости от типа нуклеиновой кислоты и морфологии. На данный момент выделяют девятнадцать семейств. Из них, только два РНК-содержащих и только пять семейств имеют оболочку. Из ДНК-содержащих семейств вирусов, только два семейства имеют одноцепочечные геномы. Девять семейств специфичны только для бактерий, остальные девять только для архей, а Tectiviridae инфицирует как бактерий , так и архей [15]. По характеру взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные фаги [13]. Вирулентные фаги могут только увеличиваться в количестве посредством литического цикла [10]. Процесс взаимодействия вирулентного бактериофага с клеткой складывается из нескольких стадий: Первоначально бактериофаги прикрепляются к фагоспецифическим рецепторам на поверхности бактериальной клетки. Хвост фага с помощью ферментов, находящихся на его конце в основном лизоцима , локально растворяет оболочку клетки, сокращается и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку, при этом белковая оболочка бактериофага остаётся снаружи. Инъецированная ДНК вызывает полную перестройку метаболизма клетки: ДНК бактериофага начинает транскрибироваться с помощью собственного фермента транскриптазы, который после попадания в бактериальную клетку активируется. Синтезируются сначала ранние, а затем поздние иРНК, которые поступают на рибосомы клетки-хозяина, где синтезируются ранние ДНК-полимеразы, нуклеазы и поздние белки капсида и хвостового отростка, ферменты лизоцим, АТФаза и транскриптаза белки бактериофага. Репликация ДНК бактериофага происходит по полуконсервативному механизму и осуществляется с участием собственных ДНК-полимераз. Продолжительность этого процесса может составлять от нескольких минут до нескольких часов [10]. Затем происходит лизис клетки, и освобождаются новые зрелые бактериофаги [13]. Иногда фаг инициирует лизирующий цикл, что приводит к лизису клетки и освобождению новых фагов. В качестве альтернативы фаг может инициировать лизогенный цикл, при котором он вместо репликации обратимо взаимодействует с генетической системой клетки-хозяина, интегрируясь в хромосому или сохраняясь в виде плазмиды [10]. Таким образом, вирусный геном реплицируется синхронно с ДНК хозяина и делением клетки, а подобное состояние фага называется профагом. Бактерия, содержащая профаг, становится лизогенной до тех пор, пока при определённых условиях или спонтанно профаг не будет стимулирован на осуществление лизирующего цикла репликации. Переход от лизогении к лизису называется лизогенной индукцией или индукцией профага. На индукцию фага оказывает сильное воздействие состояние клетки хозяина предшествующее индукции, также как наличие питательных веществ и другие условия, имеющие место в момент индукции. Скудные условия для роста способствуют лизогенному пути, тогда как хорошие условия способствуют лизирующей реакции [10] [13] [18]. Очень важным свойством бактериофагов является их специфичность: Умеренные и вирулентные бактериофаги на начальных этапах взаимодействия с бактериальной клеткой имеют одинаковый цикл. Одной из областей использования бактериофагов является антибактериальная терапия, альтернативная приёму антибиотиков. В России зарегистрировано и применяется 13 медицинских препаратов на основе фагов [1]. В настоящее время их применяют для лечения бактериальных инфекций, которые не чувствительны к традиционному лечению антибиотиками, особенно в республике Грузия [21] [22] [23]. Обычно, применение бактериофагов сопровождается большим, чем антибиотики, успехом там, где присутствуют биологические мембраны, покрытые полисахаридами, через которые антибиотики обычно не проникают [24]. В настоящее время терапевтическое применение бактериофагов не получило одобрения на Западе , хотя и применяются фаги для уничтожения бактерий, вызывающих пищевые отравления, таких, как листерии [25]. В многолетнем опыте в объёме крупного города и сельской местности доказана необычайно высокая лечебная и профилактическая эффективность дизентерийного бактериофага П. Лернер , [ источник не указан дня ]. В России терапевтические фаговые препараты делают давно, фагами лечили ещё до антибиотиков. В последние годы фаги широко использовали после наводнений в Крымске [26] и Хабаровске, чтобы предотвратить дизентерию. Бактериофаги применяются в генной инженерии в качестве векторов , переносящих участки ДНК, возможна также естественная передача генов между бактериями посредством некоторых фагов трансдукция. Левое и правое плечи фага имеют все гены, необходимые для литического цикла репликации, размножения. Данная часть может быть заменена на чужеродный фрагмент ДНК. Такие модифицированные фаги проходят литический цикл, но лизогения не происходит. Причём, фаги без вставок — менее 38 т. Поскольку размножение бактериофага возможно только в живых клетках, бактериофаги могут быть использованы для определения жизнеспособности бактерий. Данное направление имеет большие перспективы, поскольку, одним из основных вопросов при разных биотехнологических процессах является определение жизнеспособности используемых культур. С помощью метода электрооптического анализа клеточных суспензий была показана возможность изучения этапов взаимодействия фаг-микробная клетка [28]. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 11 июня ; проверки требует 1 правка. Группа вирусов Структура типичного миовируса бактериофага. Название Бактериофаги Статус названия не определён Родительский таксон Домен Вирусы Представители Все вирусы, поражающие бактерий. Адсорбция бактериофагов на поверхности бактериальной клетки. Comptes rendus Acad Sci Paris. Проверено 5 September September , Vuiruses in the sea. Как происходит и чем лимитируется горизонтальный перенос генов у бактерий. Genome analysis of multiple pathogenic isolates of Streptococcus agalactiae: Basic Phage Biology, in Bacteriophages: Biology and Applications, Kutter E. Создание биопрепарата на основе выделенных и изученных бактериофагов Enterococcus faecalis: Краткая Медицинская Энциклопедия, М. Classification and Nomenclature of Viruses. Genetics and Molecular Biology. Isolation of phage via induction of lysogens. Methods and Protocols, Volume 1: Isolation, Characterization, and Interaction Martha R. Nature Biotechnology Nature Publishing Group 22 1: Combatting Bacterial Infection , LabNews. Проверено 5 мая Клеточная мембрана Клеточная стенка: Вирусы по алфавиту Нетаксономические группы Бактериофаги. Страницы, использующие волшебные ссылки PMID Википедия: Статьи с переопределением значения из Викиданных Статьи со ссылками на Викисловарь Википедия: Нет источников с июня Википедия: Статьи без источников тип: Статьи с утверждениями без источников более 14 дней Википедия: Статьи с невикифицированным списком литературы. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Текущая версия Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад. Эта страница последний раз была отредактирована 14 июня в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия. Структура типичного миовируса бактериофага. Все вирусы, поражающие бактерий. Без оболочки , сократительный хвост. Фаг Т4 , Мю фаг , PBSX, P1Puna-like, P2, I3, Bcep 1, Bcep 43, Bcep Фаг T7 , Фаг T3 , P22, P Клеточная оболочка Клеточная мембрана Клеточная стенка:
Федеральный конституционный закон
Сколько белковв овсянке
Сколько проходить обкатку двигателя
Лекция 7 Тема: Вирусы и бактерии
Как я открыл свое дело реальная история
Как подключить два монитора к ноутбуку
Представление проблемыкак системы
Бактериофаги
Карта водителя в салавате
Редактировать видео обрезать
Химический состав, строение вирусов и фагов, отличие от бактерий, особенности развития. Заболевания растений и животных, вызываемые вирусами. Значение фагов.
Бизнес центр омега
Схема рекуперативного теплообменника
Дары волхвов линч
Химический состав, строение вирусов и фагов, отличие от бактерий, особенности развития. Заболевания растений и животных, вызываемые вирусами. Значение фагов.
Чесотка у котят