Физические и химические свойства

Клетка бактерии-хозяина является средой для бактериофага, откуда он черпает вещества, необходимые для роста и размножения. Фаги более устойчивы к действию физических и химических факторов, чем неспороносные бактерии. В запаянных пробирках фаги могут сохраняться годами. Большинство фагов инактивируется при 65--75°С. Фаги очень чувствительны к действию кислот и устойчивы к действию антибиотиков.

Малые бактериофаги с икосаэдрической формой вириона содержат только белок и нуклеиновую кислоту типа РНК. У двух описанных нитевидных бактериофагов содержится белок и ДНК.

Крупные спермиеобразные бактериофаги, из которых наиболее изучены" бактериофаги 7^П-четной серии, поражающие Escherichia coli имеют сложный белковый состав и нуклеиновую кислоту типа ДНК. По структурным и функциональным особенностям белки бактериофага Т4 распределяются следующим образом:

1. Белковая оболочка головки.

2. Белок «чехла» отростка, обладающий сократительной функцией.

3. Белок проксимальной части отростка, обладающий ферментной логической активностью в отношении бактериальной оболочки.

4. Белок дистальной части отростка, служащий для прикрепления бактериофага к оболочке бактерии -- хозяина.

5. Белок стержня отростка.

6.Внутренний белок с неизвестной функцией, находящийся в головке и связавший с системой ДНК.

Почти половина азота бактериофага Т2 приходится на белок, а другая половина -- на ДНК. Около 7% азота содержит кислотнорастворимый материал, химическая природа которого не установлена. Почти весь фосфор (99%) входит в состав ДНК и только 1 % его связан с кислотнорастворимой фракцией.

По характеру взаимодействия фага с клеткой все бактериофаги делятся:

• на вирулентные (литические), вызывающие продуктивную инфекцию и лизис бактериальной клетки;

• умеренные, вызывающие латентную инфекцию и ассоциацию генома вируса с бактериальной хромосомой. Умеренные фаги, в отличие от вирулентности, не вызывают гибели бактериальных клеток и при взаимодействии с ней переходят в неинфекционную форму фага, называемую профагом. Профаг — геном фага, ассоциированный с бактериальной хромосомой. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геномом бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке в неограниченном числе поколений. Бактериальные клетки, содержащие в своей хромосоме профаг, называются лизогенными. Профаг в лизогенных бактериях самопроизвольно или под влиянием различных индуцированных агентов может переходить в вегетативный фаг. В результате такого превращения бактериальная клетка лизируется и продуцирует новые фаговые частицы. В ходе лизогенизации бактериальные клетки могут дополнительно приобретать новые признаки, детерминируемые геномом вируса. Такое явление — изменение свойств микроорганизмов под влиянием профага — называется фаговой, или лизогенной, конверсией (проявление вирус-инду-цироанной трансформации).

Умеренные фаги, неспособные ни при каких условиях переходить из профага в вегетативный фаг (образовывать зрелые фаговые частицы), называются дефектными, чаще это происходит в результате нарушения стадии сборки вирусных частиц. Некоторые умеренные фаги называются трансдуцирующими, поскольку с их помощью осуществляется один из механизмов генетической рекомбинации у бактерий - трансдукции. Такие фаги могут использоваться, в частности, в генной инженерии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК и/или приготовлении рекомбинантных (генно-инженерных) вакцин.