Bakteriofag bakteriyalar[va] + yunon phagos yutuvchi

Bakteriofag (bakteriyalar[va] + yunon phagos yutuvchi; sinonimi: fag, bakterial virus) - bakterial hujayrani infektsiyalashga qodir bo'lgan virus, unda qayta ishlab, ko'plab avlodlarni hosil qiladi va uning lizisiga sabab bo'ladi, bu esa bakteriyaning yashash joyiga phagal zarrachalarining chiqishi bilan birga keladi.
Tarix
Birinchi marta bakteriyalarning spontan lizisi ē tomonidan tasvirlangan. F. Gamaley 1898 yilda. 1915 yilda ingliz bakteriologi Tuort (F. Twort) stafilokokklar va mikrokoklarning "Vitreus" degeneratsiyasi fenomenini uzoq vaqt davomida ularni ozuqa vositasida etishtirishda tasvirlab berdi. Qayta tug'ilish paytida bakterial koloniyalar shaffof bo'lib, oxir-oqibat transplantatsiya qilish qobiliyatini yo'qotdi. Koloniyaning tarqalishiga olib keladigan omil infektsiyalangan koloniyadan yuqmagan koloniyaga ko'chirildi va 1 million marta suyultirilganda o'z faoliyatini davom ettirdi. Tuort bakteriyalarning Vitreus degeneratsiyasiga olib keladigan agent bakterial hujayradagi parazit virus ekanligini aytdi. 1917da Kanada mikrobiologi d'erelle (F. D'erelle), tuortdan qat'i nazar, dizenteriya bakteriyalarida shunga o'xshash hodisani tasvirlab, hujayra o'limiga olib keladigan agentga "bakteriofag"deb nom berdi. D'Erell (qarang) bakteriofagiya haqidagi zamonaviy doktrinaning asoslarini qo'ydi. U fag bakteriyalarning majburiy paraziti bo'lgan filtrlangan virus ekanligiga ishondi. D'Erell fagni titrlashning aniq usulini ishlab chiqishga muvaffaq bo'ldi, u yordamida fagning bakteriya bilan o'zaro ta'siri davrida to'rt bosqich mavjud: fagni hujayraga biriktirish, hujayra ichiga kirib borish, hujayra ichidagi ko'payish va hujayraning lizisi, fag avlodlarini chorshanba kuni ozod qilish.
D'erellning kashfiyoti bakteriyofagni yuqumli kasalliklarni davolash va oldini olish vositasi sifatida ishlatish umidi bilan bog'liq holda tibbiyot dunyosining e'tiborini tortdi (qarang: fagoprofilaktika, fagoterapiya). Shu bilan birga, klinikada olib borilgan ko'plab tajribalar va tadqiqotlar bakteriyofagning antibiotiklarga nisbatan nisbatan nisbatan nisbatan past terapevtik qiymatini ko'rsatdi, bu asosan bakteriyalarning fagorezistent shakllarining keng tarqalishi va amaliyotda fagdan foydalanishda tez selektsiya bilan bog'liq. Shunga qaramay, bakteriofagus yuqumli kasalliklarni tashxislashda samarali ishlatilishi mumkin(qarang: faj titrining o'sishi, fagodiagnostika, fagotiplash).
Bakteriyofaglarning tasniflash tamoyillari, asosiy xususiyatlari va morfologiyasi
Faglarning zamonaviy tasnifi asosan ularning kimyoviy tuzilishiga, oqsil qobig'ida joylashgan nuklein kiislotining turiga asoslangan. Ushbu mezonga ko'ra, barcha fajlar DNK va RNK o'z ichiga olgan bo'linadi.
Faglarning ikkinchi eng muhim tasnifi bakterial hujayra bilan o'zaro ta'sirining shaklidir. Ushbu mezonga ko'ra, faga virusli va mo " tadil bo'linadi. Birinchi bo'lib bakteriyalarning infektsiyasi har doim hujayraning lizisi va fagal avlodlarning chorshanba kuni chiqarilishi bilan yakunlanadi. Mo " tadil fajlar uchun ikkita muqobil rivojlanish aylanishi mavjud: hujayraning lizisi, shuningdek, virusli fag bilan yuqtirishda yoki bakteriyaning keyingi bo'linishi bilan davom etadigan va uning avlodlariga uzatiladigan hujayra bilan maxsus turdagi simbiotik munosabatlarni o'rnatishda (qarang: Lizogeniya). Bu holat, qoida tariqasida, bakteriyaning xromosomasiga mo " tadil fag xromosomalarini kiritish bilan bog'liq bo'lib, u bilan replikatsiya qilinadi. Mo " tadil fagni olib boruvchi bakteriyalar lizogen deb ataladi va lizogen bakteriyalarda mavjud bo'lgan bakteriyofagning shakli — profagom.
Faglarning taksonomik belgilaridan biri ularning bakteriyalarning jinsiy farqlanishiga bo'lgan munosabati. Shu asosda faga uchta asosiy guruhga bo'linishi mumkin: 1) f-1, f-2, Qbeta, MS-2, faqat erkak bakteriyalarga hujum qilish; 2) t-3, T-7, F-I, ayol hujayralari bilan o'zaro aloqada (qarang: bakteriyalarda Konjugatsiya); 3) faga hujayralarining jinsiy farqlanishiga befarq.
Fag tarkibi va kimyoviy tarkibi
30-larda o'tkazilgan Schlezinger (M. Schlesinger) asaridan boshlab, bakteriofagning nukleoprotein ekanligi aniq bo'ldi. Keyinchalik, har qanday B. nuklein kislotaning bir molekulasini o'rab turgan oqsil qobig'idan iborat ekanligi aniqlandi. Protein qobig'ining tuzilishi (kapsid) katta DNK o'z ichiga olgan fajlar sinfiga mansub E. coli (T-2, T-4, t-6) t-hatto faglarda eng ko'p o'rganiladi. T-hatto fag zarrachasining og'irligi taxminan 5 x 10^-16 g ga teng bo'lib, ulardan taxminan 60% oqsillarga to'g'ri keladi. T-hatto faglarning tuzilishi va funktsional anatomiyasini o'rganish [Anderson (T. Anderson), 1953; Brenner (S. Brenner), 1959; Horn (R. Horne), 1959; Kellenberger (E. Kellenberger), 1966; B. F. Poglazov, 1970] capsidning murakkab tashkil etilgan elementlardan tashkil topganligini aniqladi, ularning har biri fag bilan hujayra bilan o'zaro aloqada muayyan funktsiyani bajaradi. Fag strukturasini nozik tahlil qilish ikkita asosiy metodologik texnikani ishlab chiqqandan so'ng mavjud bo'ldi: fag zarralarini fizik va kimyoviy omillar bilan parchalash va elektron mikroskop uchun salbiy binoni usuli yordamida metallning püskürtülmesinden (Brenner, Horn, 1959) ko'proq ultrastrüktürü ko'rsatadi. Ushbu usullar asosida t-hatto fajlar quyidagi elementlardan iborat (FIG. 4): bosh, yoqa va quyruq jarayoni, olti burchakli bazal plastinka bilan tugaydi. Fibrillalar bazal plastinkaga biriktirilgan. Fagning quyruqlari ichi bo'sh silindrsimon chiziqdan va uning atrofidagi kontraktil qopqoqdan iborat.

Shakl. 5. Fagning boshidan (markazda) chiqarilgan fag T-2 DNK molekulasi osmotik shokga duchor bo'ldi. Yuqorida va pastda DNK molekulasining erkin uchlari (elektronogramma, X 60 000) ko'rinadi.

Fag tarkibiy elementlarining har biri o'z navbatida juda ko'p miqdordagi qat'iy yo'naltirilgan protein subunitlaridan (capsomerlardan) iborat. T-hatto fagni tuz eritmasidan distillangan suvga o'tkazganda, bosh (osmotik zarba) portlashi mumkin, unda DNK chiqariladi va elektron mikroskopik tarzda tekshirilishi mumkin (FIG. 5) va fizik-kimyoviy usullar. T-hatto fagning DNKsi 50 x 2 juft bazadan tashkil topgan taxminan 105 mm uzunlikdagi chiziqli ikki spiral molekuladir. Ko'pgina fajlarning DNKlari odatdagi azotli asoslarni o'z ichiga oladi-adenin, timin, guanin va sitosin (A, T, g, C). Ushbu qoida uchun istisno T-hatto fajlar DNK va siz ba'zi fajlar DNK bor. oddiy (anormal) azotli bazalarni o'z ichiga olgan subtilis. Shunday qilib, an'anaviy sitosin o'rniga 5-oksimetilsitozin mavjud bo'lib, u glyukozilatlangan yoki glukozilatsiz shaklda bo'lishi mumkin.
DNK sizga fajlar yilda. subtilis (2C, SPO-1, SP-8, SP-82 va boshqalar) timin 5-oksimetilurasil bilan almashtiriladi. Bu fajlar DNK bunday g'alati tuzilishi, ayniqsa, ularni yuqori immunologik o'ziga xosligi [Levine (L. Levine), 1961 beradi, ularni an'anaviy DNK ajratib xususiyatlari bir qator beradi; D. M. Goldfarb, L. A. Zamchuk, 1968; na Braude, La Zamchuk, 1972].
Turli fajlardagi DNKdagi alohida azotli asoslarning tarkibi o'zgaradi va fag turiga bog'liq. DNKga qo'shimcha ravishda, t-2, t-4 fajlarining boshida uning DNK bilan bog'liq bo'lgan ichki fag oqsili deb ataladi. Spermidin va putressin, asparajinik kislota, glutamik kislota va lizin va kislota eruvchan protein [Hershey (A. Hershey), 1957] o'z ichiga olgan kislota eruvchan polipeptid: bu oqsil tarkibi poliaminler o'z ichiga oladi.
Ushbu komponentlarning funktsiyasi, ehtimol, DNKning kislotaliligini bartaraf etish va uning kondensatsiyasini ta'minlovchi matritsani yaratish uchun kamayadi.

Shakl. 6. Bir bosqichli t-4 faj o'sish siklining grafigi (BoE — blyashkoobrazuyuschie birliklari): 1 — latent davr; 2-o'sish davri (gorizontal o'qlar kechikish davri va o'sish davrining davomiyligini tavsiflaydi); 3 — infektsiyalangan bakteriyalardan (vertikal o'q) chiqqan fagal zarralar soni.

Bakteriyofagning hujayra ichidagi rivojlanish aylanishi. Bakteriyofagning ko'payish kinetikasi bir bosqichli o'sish siklining [Ellis, Delbrück (Eliis, M. Delbruck), 1939] tajribasi bilan tasvirlangan, bu BoE titrini bakterial suspenziya bilan t-hatto faj zarralarini aralashtirgandan keyin vaqtga qarab aniqlaydi. 109 ml ichida 1 hujayralarni o'z ichiga olgan E. coli madaniyati 1 ning o'rtacha ko'pligi bilan fag bilan ifloslangan. Aralash 2-5 daqiqa davomida aerodinamik muhitda inkübe qilinadi va keyin namuna 0,9 ml Antifa sarumiga (1 : 100) o'tkaziladi, bu quyonlarni fagolizatlar yoki fag konsentrlari bilan immunizatsiya qilish orqali olinadi. Bu vaqt ichida fagning 80% hujayralarga adsorbsiyalanadi. Infektsiyalangan bakteriyalar 10 000 marta (birinchi o'sish naychasi) yangi muhit bilan suyultiriladi va qo'shimcha ravishda 20 marta (ikkinchi o'sish naychasi). Har ikki quvurlar t ° 37 ° da inkübe qilinadi va vaqti-vaqti bilan Grazia usuli bilan ekish tomonidan BoE mazmunini aniqlash namunalari olinadi. Birinchi 25 daqiqa ichida. bunday aralashmaning inkübasyonu, BoE soni doimiy (yashirin davr) bo'lib qoladi, keyin 10 daqiqa davom etadigan fag sonining keskin o'sishi kuzatiladi, undan keyin BoE soni yana doimiy bo'ladi (FIG. 6). Yashirin davr va BoE sonining ko'payishi davri fag (litik tsikl) ning bir tsikliga to'g'ri keladi, bu esa fag zarrachasining mezbon hujayra yuzasi bilan o'zaro ta'sirlashuvidan kelib chiqadigan hodisalarni o'z ichiga oladi. Litiy aylanishi shartli ravishda bir necha bosqichlarga bo'linishi mumkin.

Shakl. 7. E. coli (elektronogramma) yuzasida faga t-5 zarrachalarining adsorbsiyasi.

1. Adsorbsiya. Faga zarrachalarining bakteriyalar bilan tasodifiy to'qnashuvi natijasida uning kapsidining o'ziga xos oqsillari bakteriyaning hujayra devorining sirt fagospektif retseptorlari bilan aloqa qilishadi. Natijada, faga zarrachalarining qaytarilmas adsorbsiyasi (FIG. 7). T - hatto fajlar kaudal iplar uchida maxsus oqsillar yordamida bakterial retseptorlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Muvaffaqiyatli adsorbsiya uchun ma'lum bir o'rta ion tarkibi va t-4 fag uchun triptofan bo'lgan adsorbsiya kofaktorining mavjudligi talab qilinadi.
2. Fagning hujayra ichiga kirishi, asosan, bakteriya [Hershey, Hayes (W. Hayes), 1952] ichidagi fag nuklein kislotasining "in'ektsiyasi" dir. T - hatto fajlar, bu jarayon quyidagicha sodir bo'ladi: dumi jarayoni bazal plastinka tikanlar bakteriyalar yuzasi bilan aloqada keladi, dumi ishi kaudal novda hujayra devori "Pirs" va DNK kaudal novda bo'shlig'i orqali hujayra sitoplazmasida oqadi, natijada, kamayadi. Ehtimol, hujayra devorining "teshilishi" jarayonida fermentlarning roli bakteriya devorining ichki peptidoglikan qatlamini eritib, quyruq oqsillari tarkibida topilgan Lizozim (sm) tomonidan ijro etiladi. Boshqa faglarning nuklein kislotalarining adsorbsiyasi va penetratsiyasi mexanizmlari T - hatto faglardan farq qiladi, ammo oxir-oqibat, barcha hollarda erkin nuklein kislotasi hujayra ichida bo'ladi.
3. Hujayradagi Fax DNKning kirishi Eklips davrining boshlanishini belgilaydi, uning davomida ultratovush yoki Lizozim tomonidan vayron qilingan infektsiyalangan hujayra ichidagi to'liq fagal zarralarni aniqlash mumkin emas. Ayni paytda hujayradagi bir qator jarayonlar sodir bo'ladi, natijada fagal avlodlarning oldingi predmetlari paydo bo'ladi. Fagning nuklein kislotasida mavjud bo'lgan genetik ma'lumotlar bakteriyalarning dekodlash tizimlari yordamida amalga oshirila boshlaydi. DNK o'z ichiga olgan bakteriyofaglar holatida fagospesifik oqsillarning sintezini bakteriyalarning transkriptsiya apparati bilan aniqlaydigan fagospesifik axborot RNK hosil bo'lishi bilan transcribe qilinadi. RNK o'z ichiga olgan bakteriofaglarda fagospesifik oqsillar i-RNK funktsiyasini bajaradigan fag RNK nazorati ostida sintezlanadi (qarang: ribonuklein kislotalar). Kapsidning strukturaviy oqsillariga qo'shimcha ravishda fagospesifik oqsillar orasida etuk fag zarralarini tashkil etuvchi bir qator fermentlar mavjud, ammo ular fag ehtiyojlariga muvofiq bakteriyalarning biokimyoviy apparatlarini qayta qurish uchun zarur. Hujayra ichiga kiradigan ko'plab bakteriyofaglar bakterial makromolekulalarni (DNK, RNK, oqsillar) bostirishga va bakteriyaning nuklein kislotalarining degradatsiyasiga olib keladi. Degradatsiya mahsulotlari fag nuklein kislotalarini sintez qilish uchun substrat sifatida ishlatiladi. Eklipsperiod davomida bakteriyofag genomining ifodasi fagal genlarning muayyan guruhlarini (Rb Xesin, M. Shemyakin, 1962; Rb Xesin, 1970) yoqish va o'chirish vaqtini belgilovchi aniq dasturga muvofiq amalga oshiriladi. T-hatto fajlar bilan kasallangan bakteriyalarda Eklips davrining dastlabki bosqichlarida fagal DNKning sintezini ta'minlaydigan fermentlar guruhi bo'lgan erta oqsillar hosil bo'ladi. Faga DNK replikatsiyasi boshlanganidan so'ng, erta oqsillarning sintezi to'xtaydi va kech oqsillarning sintezi boshlanadi — fagal zarrachalarning tarkibiy qismlari.

Shakl. 8. Fag FX-174 (a — z) ning hujayra ichidagi rivojlanish sxemasi. Bir tomonlama, dumaloq " ortiqcha "-infektsiyali fagning (a) DNKning ipi (engil) qo'shimcha (qora)"minus" - filamentlar (b), ikki tomonlama replikativ shakl (RF) hosil qilish uchun shablon bo'lib xizmat qiladi. Infektsiyaning dastlabki bosqichida DNKning replikativ shakli yarim konservativ va nosimmetrik tarzda (b) ko'chiriladi, bu esa Rossiya Federatsiyasining qizi-DNK molekulalarini (D) hosil qiladi. Infektsiyaning keyingi bosqichlarida assimetrik replikatsiya (a) boshlanadi, unda "minus"-ip naqsh bo'lib xizmat qiladi va faqat "ortiqcha"qiz sintezlanadi-DNK (e) ipi, oqsil (g) fag boshi bilan o'zaro ta'sir qiladi, to'liq zarrachani hosil qiladi (a).

Shakl. 1. Turli fajlarning morfologiyasi (ravshanlik uchun, rasmdagi diagramaga qarang). 3): A — fag" T-4, shaffof bo'lmagan to'ldirilgan bosh, ochilmagan holatda quyruq qopqog'i, tikanlar va quyruq fibrillalari (X 156 000) ko'rinadi; b — fag P-2, chap tomonda oddiy zarracha ko'rinadi, pastki qismida — qisqartirilgan qopqoq va ichi bo'sh boshli zarracha (x 65 000); v — fag t-5, nozik, sariq quyruq ko'rinadi, kontraktil qopqoq, bazal plastinka va quyruq fibrillalari yo'q (x 68 250); g — fag r-22, boshga qisqa bo'yin (x 64 500) bilan biriktirilgan olti burchakli bazal plastinka ko'rinadi.
Faglarning tasniflash belgilaridan biri ularning morfologiyasidir. Odatda fajlar katta va kichik bo'linadi; bundan tashqari, ular protein qopqog'i shaklida farqlanadi — kapsid. T-1, T-2, T-3, T-4, T-5, T-6, t-7, shuningdek, mo " tadil ichak fajlari l, P-1, P-2 va P-22 (FIG. 1). Kichik fajlar toifasiga F-2, MS-2, M-12, D H K-C fag FX-174 va boshqalarni o'z ichiga olgan RNK o'z ichiga oladi.

Shakl. 2. Bakteriyofaglarning asosiy morfologik turlari sxemasi (a — e). Matndagi tavsif.

Faglarning asosiy morfologik turlari shakldadir. 2. T-2, T-4, t-6, sizga ba'zi fajlar: eng qiyin ajratish t-hatto fagi E. coli. subtilis: SPO-1, SP-8, SP-82 va T-hatto guruhning boshqa Fajlari uzunligi 100 nm, diametri 2,5 nm bo'lgan va unga biriktirilgan kontraktil qopqoqqa ega bo'lgan olti burchakli bosh, qattiq quyruqli jarayonga ega (shakl. 2, a). Ba'zi fajlar uchun quyruq jarayoni, masalan, fag t-2 (shakl. 4), fagning hujayra bilan o'zaro ta'sirining alohida bosqichlarini amalga oshirish uchun zarur bo'lgan qo'shimcha tuzilmalarga ega. Ichak fagalari T-1, t-5 va mo " tadil fag l ham olti burchakli bosh va quyruqga ega (FIG. 2, b), lekin ikkinchisi qisqarish qobiliyatiga ega emas. 60 nm, - faga t-5-90 nm, quyruq uzunligi mos ravishda 160 va 200 nm. Uchinchi morfologik guruhga tegishli fagi (shakl. 2, C), katta olti burchakli bosh va juda qisqa quyruq qo'shimchasiga ega. Ushbu guruh vakillari T-3 va T-7 DNKni o'z ichiga oladi, ularning diametri 50-60 nmga etadi. Nihoyat, kichik fajlar (FIG. 2, d), odatda vakili fag FX-174. Ushbu fag taxminan 20 nm diametrli kapsidning ko'pburchak tuzilishiga xosdir. Kapsidning kichik o'lchamlari (20-35 nm) bilan tavsiflangan boshqa kuyikish bo'lmagan fajlar RNK o'z ichiga olgan guruhga kiradi va ichak guruhining turli vakillari (f-2, f-7, MS-2, r-17 va boshqalar), shuningdek Pseudomonas aeruginosa (FIG. 2, e). Poligonal yoki sferiklardan tashqari, bir-biriga o'xshash DNKni o'z ichiga olgan filamentli ichak faglari topilgan (shakl. 2, e). Filamentli fajlarning uzunligi 800 nmga, diametri esa 6 nmga etadi. Ushbu turdagi eng fajlar E. coli erkak shtammlari bilan o'zaro ta'sir qiladi, ammo Pseudomonas jinsining vakillariga qarshi faol bo'lgan boshqa figi ham ma'lum bo'lib, ular infektsiyaga va ayol suyaklariga ega.
Faglarni aniqlash va fagal zarralar sonini hisoblash tozalangan dorilarning elektron mikroskopi yoki sezgir bakteriyalar populyatsiyasiga fajlar ta'sirini kuzatish orqali amalga oshirilishi mumkin.
T ° 30-37 ° da aralashmasi inkubatsiya ortidan bakteriyalar atala uchun virusli faj qo'shib madaniyat tarqatib yuborish olib keladi-bakteriyalar o'z ichiga olgan madaniyat o'rta to'liq ma'rifat bilan birga lizis. Lizisning boshlanishi tezligi infektsiyaning ko'pligiga, ya'ni bitta bakteriyaga tegishli fag zarralari soniga bog'liq. Agar fagolizlangan madaniyat ko'proq vaqtni inkübe qilsa, chidamli mutantlarning bakterial populyatsiyasida selektsiya qilingan prekursorlarni ko'paytirish orqali ikkinchi darajali o'sish (madaniyatning qayta loyqalanishi) paydo bo'lishi mumkin. Shu kabi sharoitlarda o'tkazilgan mo " tadil fajlar bilan bakteriyalar infektsiyasi madaniyatning loyqaligi vaqtinchalik pasayishiga olib keladi, keyinchalik lizogenezatsiyalangan bakteriyalarning o'sishi va ko'payishi tufayli loyqalikning o'sishi kuzatiladi.

Shakl. 3. E. coli madaniyatida fag t-2 ning o'sishi. Salbiy fag koloniyalari (plakatlar) ko'rinadi.

Fagning hayotiy zarralari miqdori turli usullar bilan qattiq ozuqa moddalarida aniqlanadi, ulardan eng keng tarqalgan usul Grazia usuli hisoblanadi(qarang: Gracia usuli). Bu holda, nozik bakteriyalar ekilgan maysazor bilan mustahkam to'yimli o'rta yuzasida fag plakatlar, salbiy koloniyalari yoki steril dog'lar (FIG. 3).
Salbiy koloniyalarning morfologiyasi turli fajlarga xosdir va ko'pincha turli tadqiqotlarda genetik yorliq sifatida ishlatiladi.
Virusli fajlar odatda shaffof salbiy koloniyalarni hosil qiladi va mo " tadil bulutli bo'ladi. Dastlabki ishlab chiqarish fagining naslchilik omili bilan ko'paytiriladigan koloniyalar yoki blyashkoobrazuyuschih birliklari (BoE) soni fagning titrini, ya'ni 1 ml boshlang'ich preparatida BoE miqdorini beradi. Fajlar, shuningdek, ekishning samaradorligi, ya'ni preparatda mavjud bo'lgan (elektron mikroskop yordamida hisoblangan) fag zarrachalarining umumiy sonining BoE miqdoriga nisbati bilan tavsiflanadi. Odatda optimal sharoitlarda fag ekishning samaradorligi ko'rsatkichi 0,5-1,0 oralig'ida o'zgarib turadi.

Shakl. 4. Fag t-2 strukturasining sxemasi: a. — bosh; b — DNK; b — novda; g — sumkasi; D — bazal plastinka; e — tikanlar; f-kaudal fibrillalar (yoqa sxemasida ajratilmagan).

Bakteriyofag genetikasi
Fagning genetik tashkilotini tahlil qilishning boshlang'ich nuqtasi, boshqa har qanday organizm kabi, fagning genetik xaritasini yaratish uchun zarur bo'lgan rekombinatsion tahlilni amalga oshirishga imkon beruvchi turli mutantlarni ajratishdir.
Salbiy koloniyalarning morfologiyasida fag mutatsiyasi. Molekulyar genetika va genetik tahlil bo'yicha fundamental tadqiqotlarda ishlatiladigan fagning klassik belgisi salbiy fag koloniyalarining morfologiyasidir. Salbiy koloniyalar bir-biridan farq qiladigan darajada farq qilishi mumkin, qirralarning tabiati, shaffofligi, lizis zonasi atrofidagi halo o'lchami va boshqalar. Ular, shuningdek, fag xromosomalari mutatsiyalar natijasida sodir va rekombinasyon tahlil genetik ma'lumoti sifatida xizmat qilishi mumkin. Salbiy koloniyalarning morfologiyasida o'zgarishlarga olib keladigan mutatsiyalarning eng ko'p o'rganilgan turi T-hatto fajlarda r-mutatsion deb ataladi. Ushbu turdagi mutatsiyalar Hershey tomonidan 1946 yilda topilgan. E. coli ning bakterial maysazorda normal (yovvoyi) turi fag t-2 to'liqsiz lizis zonasi bilan o'rab olingan kichik salbiy koloniyalarni hosil qiladi. Shu bilan birga, 103-104 bunday fag t-2 koloniyalari orasida aniq belgilangan chekka bilan sezilarli darajada katta bo'lgan yagona salbiy koloniyalar mavjud. Hershey bunday mutantlarni tezkor deb atadi va ularni "r" (ingliz rapid — tez), yirtqich turi — r + belgisi bilan belgiladi. G turidagi mutantlar uchta guruhga bo'linishi mumkin: r-I, r-II, r-III, fag t-4 genetik xaritasining turli qismlarida tasvirlangan va fenotipik ravishda E. coli (B, S, K) ning uchta shtammida o'sish xususiyatiga ko'ra farqlanadi. Ulardan eng ko'p o'rganilgan T-hatto faglarning r-II mutantlari bo'lib, ular E. coli odatda r koloniyalarida va E. coli k-12 (l) suşida o'smaydi.
Fenotipi salbiy koloniyalarning morfologiyasidagi o'zgarish bilan tavsiflangan boshqa mutantlar orasida mutant yoki tu-mutant faga t-4 (ingliz tilidan. turbid-bulutli), salbiy koloniyalari mutatsiyaga uchragan halqa bilan o'ralgan va Simon (N. Symonds, 1958) tomonidan tasvirlangan yulduz mutantlari. Blyashka morfologiyasida shunga o'xshash mutatsiyalar boshqa fajlarda, xususan, fag l, faglarda tasvirlangan. subtilis va boshq.
Fag mutantlari harakat oralig'ida. Mutatsion bu turi fag retseptorlari apparati va fenotipik oqsil tuzilishi o'zgarishi bilan bog'liq mutant qobiliyati paydo ifodalanadi qarshilik bakteriyalar variantlarni, fag yovvoyi turi befarq infektsiya. Birinchi marta harakat oralig'ida mutantlar t-1945 fagini o'rganishda Luria (S. Luria)tomonidan kashf qilindi va keyin boshqa fajlarda topildi. Luria, odatda, fag t-1ga sezgir bo'lgan E. coli, mutatsiyaga uchragan, ton-r (t — fajlar guruhining nomi, one — eng) belgisi bilan belgilangan rezistent shaklni hosil qilganini ko'rsatdi. biri, resistant-resistant). Xuddi shu tarzda, E. coli t-hatto fajlar uchun chidamli mutantlarni, masalan, t-2 ga, ya'ni t-2 (Tto-s) ga chidamli tto — r ga sezgir bo'lgan E. coli yovvoyi turini aylantira oladi. bunday Mutatsiyalar fag adsorbsion apparati bilan ta'sir qiluvchi retseptorlarning sintezini nazorat qiluvchi E. coli genlarida paydo bo'ladi. Chidamli bakterial zorlanma uchun faga yovvoyi turini ekish paytida, eng fagovyh zarralar bakteriyalar zararlasa ega emas, lekin chidamli madaniyatlar maysazorda mutant fag zarralar tomonidan chidamli hujayralari infektsiya natijasida kelib chiqadigan yagona fag koloniyalari aniqlash mumkin. O'zgaruvchan diapazonli fag mutantlari h indeksini (ingliz xost — mezbonidan) bildiradi. Stresinger (G. Streisinger, 1956), t-2 fagining oralig'i quyruq fibrillalarining bir qismi bo'lgan oqsil subunitining konfiguratsiyasini belgilovchi yagona gen tomonidan nazorat qilinishini aniqladi. Shunday qilib, hatto fagning ta'sir doirasi bo'yicha mutatsion h+ genotipidan h genotipiga o'tish sifatida tavsiflanishi mumkin. Qizig'i shundaki, mustaqil ravishda olingan h-mutantlar fag t-2 rekombinatsiya qilinmaydi va o'tish vaqtida E. coli Tto-S bilan yuqadigan va qodir bo'lmagan h+rekombinantni olish mumkin emas-E. coli Tto-r. boshqa tomondan, agar t-2 fag h+-revertantlarni (teskari tomonga qarang) olish va ularni kesib o'tish uchun h-rekombinantlarni olish mumkin. Bu shuni ko'rsatadiki, gen — h fag t-2 ning boshlang'ich tuzilishi h-shakli bo'lib, laboratoriya sharoitida kuzatilgan h + genotipi asosan mutant hisoblanadi.
Shartli ravishda o'lim mutantlari ba'zi sharoitlarda (cheklovli yoki cheklovchi) ular uchib ketish, ya'ni o'lish va boshqalarda (ruxsat beruvchi yoki ruxsat beruvchi) yirtqich tur sifatida harakat qilishlari bilan tavsiflanadi.
Shartli ravishda halokatli mutantlarning yaxshi o'rganilgan sinflaridan biri t° 28-30° da infektsiyalangan hujayralarda ko'payadigan va t° 42-45°da ko'paymaydigan ts yoki harorat sezgir mutantlar deb ataladi.
Ushbu turdagi mutatsiyalar fag t-4 xromosomasining har qanday qismida, ya'ni fagning turli funktsiyalariga ta'sir qilishi mumkinligi ko'rsatilgan. Keyinchalik u ts-mutantlar T-hatto fajlar, balki boshqa barcha tasvirlangan bakterial viruslar, shuningdek, hayvon va inson viruslar, shuningdek zamburug'lar va bakteriyalar [Brown, Arber (A. Brown, W. Arber), 1964 nafaqat sodir deb topildi; Fattig (W. Fattig) va hammualliflari, 1965]. Ts mutantlarining fenotipi ma'lum bir oqsilning asosiy tuzilishini o'zgartiradigan mutatsiyaning natijasidir. Bu esa, o'z navbatida, ikkinchi darajali, uchinchi va to'rtinchi tuzilmalardagi o'zgarishlarga olib keladi.
Protein atrof-muhit haroratiga yuqori sezuvchanlik hosil qiladi va oxirgi (42-45°) oshib, denatüre qilinadi va t° 28°da faol qoladi. Yovvoyi turdagi fag uchun bir xil protein o'z tuzilishini saqlab qoladi va shuning uchun t° 42-45 ® oralig'ida faoliyat ko'rsatadi.
Amber mutantlar (am) faga t-4 E. coli b zorlanma o'sish yo'qligi bilan xarakterlanadi, lekin E. coli K-12 (CR-63) [Epstein (R. Epstein) va hammualliflikda salbiy koloniyalari shakllantirish imkoniyatiga ega., 1963]. Bakterial mezbon shtammlari, ularning Amber mutantlar faga ko'payish" ruxsat", permissivnymi deb ataladi, va mutantlar ko'payish bostirilgan bo'lgan shtammlari-çözünmemiş yoki non— permissivnymi. Amber mutatsiyalarning molekulyar mexanizmlarini o'rganish shuni ko'rsatdiki, bunday mutantlarning DNKIDA transcribe qilingan mutatsion o'zgarish mavjud (qarang: Transkriptsiya) I-RNK uchun antikodon transport RNK tomonidan tan olinmagan (genetik kodni, eshittirishni ko'ring), bema'ni kodonlardan biri sifatida. Natijada, transkripsiyada polipeptid sintezi [Stretton, Brenner (A. Stretton, S. Brenner), 1965 bo'lgan joyda to'xtatiladi. Ushbu xususiyatga asoslanib, Amber kodon-bu zararli kodon. Shu bilan birga, permissiv bakterial xost infektsiyasida polipeptid sintezi davom etadi, chunki bunday bakteriyalarda transport RNK mavjud bo'lib, k-jannat ("tushunish") termin kodonini efirga uzatadi va polipeptid zanjirining bu qismiga maqbul amino kislotani qo'shib, sintezlangan oqsilning funktsional faolligini tiklaydi. Shunday qilib, permissiv bakterial mezbonda Amber mutatsion siqiladi (qarang Va bunday bakterial kibirli su + deb ataladi, va tegishli Amber-mutatsion fag sus turiga,ya'ni supressor-mutatsiyalar sezgir sinf anglatadi.
Bakteriyalarning Amber mutatsiyasini siqib chiqarish xususiyati uning xromosomasida joylashgan genetik lokus bilan belgilanadi. Shunga ko'ra, chidamsiz bakteriya su-belgisi bilan belgilanadi.
Fag t-4 ochra mutatsiyalar, shuningdek, Amber mutatsiyalar, nonsense mutatsiyalar sinfiga tegishli. Ocher mutatsiyasiga ega bo'lgan fagi, Amber mutatsiyasini bosadigan genlardan farq qiluvchi genlarni siqib chiqaradigan doimiy bakterial mezbonda ko'payadi. Mutatsion ohangda bema'ni kodon-UAA [Brenner, Bekvit (J. Beckwith), 1965] uchliklari.
Ushbu shartli halokatli mutatsiyalar sinfining o'ziga xos xususiyati shundaki, ular ba'zi Amber mutatsiyalari ham ocher-supressorlar tomonidan bostirilsa-da, ular uchun o'ziga xos supressorlar tomonidan bosiladi. Amber kodon UAG UAA ocher kodonidan faqat bitta azotli bazadan farq qilganligi sababli, ular bitta mutatsion hodisa natijasida bir-biriga o'tishlari mumkin.
Fag t-4 da uchinchi mashhur nonsensiz mutatsiya turi shunday naz. opal-mutatsion, k-Roy uchun, Su-shtammlarida transport RNK tomonidan tan olinmagan, ha ning ma'nosiz uchligi bilan ajralib turadi. Opal mutatsiyalarni o'rganish uga-tripletning UAG va UAA kodonlari kabi zararli ekanligi haqidagi xulosaga keldi. Opal mutatsion muayyan supressorni olib yuruvchi bakterial shtammlarda siqiladi va Amber yoki ocher-suppressorlar tomonidan bosilmaydi.
Faglarni kesib o'tish va rekombinatsiya qilish
Birinchi marta fajlar rekombinatsiyasi 1946da Delbrück va Bailey (W. Bailey) tomonidan amalga oshirildi va ulardan qat'iy nazar — Hershey.
Faglarni kesib o'tish uchun kamida ikkita belgi bilan bir-biridan farq qiluvchi genetik jihatdan belgilangan ota-ona juftligiga ega bo'lish kerak. Faglarning rekombinatsiyasi bo'yicha dastlabki tadkikotlarda ishlatiladigan klassik mutatsiyalar h va g edi, keyinchalik kesish va rekombinatsiya barcha ma'lum xususiyatlar bo'yicha mutatsiyalarni olib boruvchi fajlar yordamida amalga oshirildi.

Shakl. 9. E. coli madaniyatida o'tkazilgan h+r va hr+ dan o'tish natijasida olingan salbiy ota-ona fajlarining morfologiyasi va ularning avlodlari. t-2 guruhining ota-ona fajlarining salbiy koloniyalari va ikkita rekombinant (h Fag xromosomasining tuzilishi

Fag xromosomasi fag boshining oqsil qopqog'ida joylashgan nuklein kislotaning bir molekulasidan iborat. Katta t-hatto faglarda E. coli mol. gigant ikki tomonlama DNKning vazni 1,2 x 108 Dalton haqida bo'lib, bu 2 x 105 nukleotid juftligiga to'g'ri keladi.
Bosh ichidagi fag xromosomasini tashkil etish haqida kam narsa ma'lum. Fagning hujayra ichidagi rivojlanish davrida uning DNKsi kontsentratsiyalangan va uning boshidagi hajmi replikativ fondda egallagan hajmning taxminan Vis ekanligini ko'rsatdi. Boshning ichidagi DNK ipi fagning uzunlamasına o'qiga parallel ravishda paketlanadi. Genetik va jismoniy. tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, boshda joylashgan t-2 va T-4 xromosomalari vegetativ fagning funktsiyalarini kodlash uchun zarur bo'lganidan ko'ra ko'proq DNKni o'z ichiga oladi, chunki har bir xromosoma alohida fag zarrachasida joylashgan bo'lib, uning uchida bir xil qo'shimcha nukleotidlar ketma-ketligi mavjud. Fag xromosomalari bu qo'shimcha maydoni terminal xromosoma redundancy deb ataladi va uzunligi haqida 3% to'liq genom [Strezinger, Edgar, Denhardt (R. Edgar, G. Denhardt), 1967]. Bundan tashqari, fag populyatsiyasidagi individual xromosomalar bir xil emas va ular dumaloq permütasyonlar deb ataladi, ya'ni ularning terminallari genomning turli qismlaridan tasodifan olingan turli genetik hududlarni o'z ichiga oladi. Bu shuni anglatadiki, oqsil boshidagi har bir fag xromosomasi chiziqli tuzilishga ega bo'lsa-da, turli zarrachalarda har qanday juft genlar uning uchlarida (dairesel qayta qurish) takrorlanishi mumkin, shuning uchun dairesel debriyaj guruhini yaratadi. Shu kabi strukturaning shakllanishi mexanizmi hujayradagi replikatsiya qilingan, bir nechta gen ekvivalentlaridan [Frenkel (F. Frankel), 1966] polimerlarni shakllantirish orqali qayta birlashtiriladigan hatto fajlarning DNKlari bilan belgilanadi. Keyinchalik, individual xromosomalar (birga lotin con dan, catena zanjir), ma'lum bir uzunligi DNK sayt, lekin bir oz katta genomunununununununun deb nomlangan bu ulkan polimer, chiqib ketish natijasida paydo:+r+ va hr) ko'rsatiladi.
Bakteriofag (bakteriyalar [va] + grek phagos yutuvchi; sinonimi: fag, bakterial virus ) - bakterial kletkanı infektsiyalawǵa ılayıq bolǵan virus, ol jaǵdayda qayta islep, kóplegen áwladlardı payda etedi jáne onıń lizisiga sebep boladı, bul bolsa bakteriyanıń jasaw jayına phagal bóleksheleriniń shıǵıwı menen birge keledi.
Tariyx
Birinshi ret bakteriyalardıń spontan lizisi ē tárepinen suwretlengen. F. Gamaley 1898 jılda. 1915 jılda ingliz bakteriologi Tuort (F. Twort) stafilokokklar hám mikrokoklarning " Vitreus" degeneratsiyasi fenomenini uzaq waqıt dawamında olardı azıq jardeminde etiwtirishda suwretlab berdi. Qayta tuwılıw waqtında bakterial koloniyalar ashıq bolıp, oxir-aqıbet transplantatsiya qılıw qábiletin joǵatdı. Koloniyaning tarqalıwina alıp keletuǵın faktor infektsiyalanǵan koloniyadan yuqmagan koloniyaga kóshirildi hám 1 million ret suyultirilganda óz iskerligin dawam ettirdi. Tuort bakteriyalardıń Vitreus degeneratsiyasiga alıp keletuǵın agent bakterial kletka daǵı parazit virus ekenligin ayttı. 1917 de Kanada mikrobiologi d'erelle (F. D'erelle), tuortdan qaramastan, dizenteriya bakteriyalarında soǵan uqsas hádiyseni suwretlab, kletka ólimine alıp keletuǵın agentke " bakteriofag" dep at berdi. D'Erell (qarang) bakteriofagiya haqqındaǵı zamanagóy doktrinaning tiykarların qoydı. Ol fag bakteriyalardıń májburiy paraziti bolǵan filtrlengen virus ekenligine ishondi. D'Erell fagni titrlashning anıq usılın islep shıǵıwǵa eristi, ol járdeminde fagning bakteriya menen óz-ara tásiri dáwirinde tórt basqısh ámeldegi: fagni kletkaǵa biriktiriw, kletka ishine kirip barıw, kletka ishindegi kóbeyiw hám kletkanıń lizisi, fag áwladların shárshembi kúni azat etiw.
D'erellning jańa ashılıwları bakteriyofagni juqpalı keselliklerdi emlew hám aldın alıw quralı retinde isletiw umidi menen baylanıslı halda medicina dúnyasınıń itibarın tortdi (qarang: fagoprofilaktika, fagoterapiya). Usınıń menen birge, klinika da alıp barılǵan kóplegen tájiriybeler hám izertlewler bakteriyofagning antibiotiklarga salıstırǵanda salıstırǵanda salıstırǵanda salıstırǵanda tómen terapevtikalıq ma`nisin kórsetdi, bul tiykarınan bakteriyalardıń fagorezistent formalarınıń keń tarqalıwı hám ámeliyatda fagdan paydalanıwda tez selektsiya menen baylanıslı. Soǵan qaramay, bakteriofagus juqpalı keselliklerdi kesellikti anıqlawlawda nátiyjeli isletiliwi múmkin (qarang: faj titrining ósiwi, fagodiagnostika, fagotiplash).
Bakteriyofaglarning klassifikaciyalaw principlerı, tiykarǵı qásiyetleri hám morfologiyası
Faglarning zamanagóy klassifikaciyası tiykarınan olardıń ximiyalıq dúzilisine, belok qabıǵında jaylasqan nuklein kiislotining túrine tiykarlanǵan. Bul kriteryaǵa kóre, barlıq fajlar DNK hám RNK óz ishine alǵan bólinedi.
Faglarning ekinshi eń zárúrli klassifikaciyası bakterial kletka menen óz-ara tásiriniń forması bolıp tabıladı. Bul kriteryaǵa kóre, faga viruslı hám mo " tadil bólinedi. Birinshi bolıp bakteriyalardıń infektsiyası mudamı kletkanıń lizisi hám fagal áwladlardıń shárshembi kúni shıǵarılıwı menen juwmaqlanadı. Mo " tadil fajlar ushın eki alternativ rawajlanıw aylanıwı ámeldegi: kletkanıń lizisi, sonıń menen birge, viruslı fag menen juqtırıwda yamasa bakteriyanıń keyingi bóliniwi menen dawam etetuǵın jáne onıń áwladlarına uzatılatuǵın kletka menen arnawlı túrdegi simbiotik munasábetlerdi ornatıwda (qarang: Lizogeniya). Bul jaǵday, qaǵıyda jol menende, bakteriyanıń xromosomasiga mo " tadil fag xromosomalarini kirgiziw menen baylanıslı bolıp, ol menen replikatsiya etiledi. Mo " tadil fagni alıp baratuǵın bakteriyalar lizogen dep ataladı hám lizogen bakteriyalarda ámeldegi bolǵan bakteriyofagning forması — profagom.
Faglarning taksonomik belgilerinen biri olardıń bakteriyalardıń jınıslıq parıqlanishiga bolǵan munasábeti. Sol tiykarda faga ush tiykarǵı gruppaǵa bóliniwi múmkin: 1) f-1, f-2, Qbeta, MS-2, tek er adam bakteriyalarǵa hújim qılıw ; 2) t-3, T-7, F-I, hayal kletkaları menen óz-ara baylanısda (qarang: bakteriyalarda Konjugatsiya); 3) faga kletkalarınıń jınıslıq parıqlanishiga bıyparq.
Fag quramı hám ximiyalıq quramı
30-larda ótkerilgen Schlezinger (M. Schlesinger) shıǵarmasınan baslap, bakteriofagning nukleoprotein ekenligi anıq boldı. Keyinirek, hár qanday B. nuklein kislotanıń bir molekulasın qorshap turǵan belok qabıǵınan ibarat ekenligi anıqlandi. Protein qabıǵınıń dúzilisi (kapsid) úlken DNK óz ishine alǵan fajlar klasına tiyisli E. coli (T-2, T-4, t-6 ) t-hátte faglarda eń kóp uyreniledi. T-hátte fag bólekshesiniń salmaǵı shama menen 5 x 10^-16 g ga teń bolıp, olardan shama menen 60% beloklarǵa tuwrı keledi. T-hátte faglarning dúzilisi hám funktsional anatomiyasın úyreniw [Anderson (T. Anderson), 1953; Brenner (S. Brenner), 1959 ; Horn (R. Horne), 1959 ; Kellenberger (E. Kellenberger), 1966 ; B. F. Poglazov, 1970] capsidning quramalı islengen elementlerden shólkemleskenligin anıqladi, olardıń hár biri fag menen kletka menen óz-ara baylanısda arnawlı bir funktsiyanı atqaradı. Fag strukturasın názik analiz qılıw eki tiykarǵı metodologik texnikanı islep shıqqannan keyin ámeldegi boldı : fag bóleklerin fizikalıq hám ximiyalıq faktorlar menen bóleklew hám elektron mikroskop ushın unamsız bınanı usılı járdeminde metalldıń püskürtülmesinden (Brenner, Horn, 1959 ) kóbirek ultrastrüktürü kórsetedi. Bul usıllar tiykarında t-hátte fajlar tómendegi elementlerden ibarat (FIG. 4): bas, jaǵa hám quyrıq procesi, altı múyeshtegi bazal plastinka menen tawsıladı. Fibrillalar bazal plastinkaǵa biriktirilgen. Fagning quyrıqları ishi bos cilindrsimon sızıqtan jáne onıń átirapındaǵı kontraktil qaqpaqtan ibarat.

Forma. 5. Fagning basınan (orayda ) shıǵarılǵan fag T-2 DNK molekulası osmotik shokga tap boldı. Joqarıda hám tómende DNK molekulasınıń erkin úshleri (elektronogramma, X 60 000) kórinedi.

Fag strukturalıq elementleriniń hár biri óz gezeginde júdá kóp muǵdardaǵı qatań jóneltirilgen protein subunitlaridan (capsomerlardan) ibarat. T-hátte fagni duz eritpesinen distillangan suwǵa ótkergende, bas (osmotik zarba) jarılıwı múmkin, ol jaǵdayda DNK shiǵarıladı hám elektron mikroskopik tárzde tekseriliwi múmkin (FIG. 5) hám fizikalıq-ximiyalıq usıllar. T-hátte fagning DNKsi 50 x 2 jup bazadan shólkemlesken shama menen 105 mm uzınlıqtaǵı sızıqlı eki spiral molekula bolıp tabıladı. Kóplegen fajlarning DNKlari ádetdegi azotli tiykarlardı óz ishine aladı -adenin, timin, guanin hám sitosin (A, T, g, C). Bul qaǵıyda ushın istisno T-hátte fajlar DNK hám siz birpara fajlar DNK bar. ápiwayı (anormal) azotli bazalardı óz ishine alǵan subtilis. Sonday etip, dástúriy sitosin ornına 5-oksimetilsitozin ámeldegi bolıp, ol glyukozilatlangan yamasa glukozilatsiz formada bolıwı múmkin.
DNK sizge fajlar jılda. subtilis (2 C, SPO-1, SP-8, SP-82 hám basqalar ) timin 5-oksimetilurasil menen almastırıladı. Bul fajlar DNK bunday ájep dúzilisi, ásirese, olardı joqarı immunologik ayriqshalıǵı [Levine (L. Levine), 1961 beredi, olardı dástúriy DNK ajıratıp qásiyetleri bir qatar beredi; D. M. Goldfarb, L. A. Zamchuk, 1968; na Braude, La Zamchuk, 1972].
Túrli fajlardagi DNKdagi bólek azotli tiykarlardıń quramı ózgeredi hám fag túrine baylanıslı. DNKga qosımsha túrde, t-2, t-4 fajlarining basında onıń DNK menen baylanıslı bolǵan ishki fag belokı dep ataladı. Spermidin hám putressin, asparajinik kislota, glutamik kislota hám lizin hám kislota eriwsheń protein [Hershey (A. Hershey), 1957] óz ishine alǵan kislota eriwsheń polipeptid: bul belok quramı poliaminler óz ishine aladı.
Bul komponentlerdiń funktsiyası, itimal, DNKning kislotaliligini saplastırıw jáne onıń kondensatsiyasini támiyinleytuǵın matritsani jaratıw ushın azayadı.

Forma. 6. Bir basqıshlı t-4 faj ósiw siklining grafigi (BoE — blyashkoobrazuyuschie birlikleri): 1 — latent dáwir; 2-ósiw dáwiri (gorizontal oqlar keshigiw dáwiri hám ósiw dáwirdiń dawam etiw waqtinı xarakteristikalaydı ); 3 — infektsiyalanǵan bakteriyalardan (vertikal kósher) shıqqan fagal bólekler sanı.

Bakteriyofagning kletka ishindegi rawajlanıw aylanıwı. Bakteriyofagning kóbeyiw kinetikasi bir basqıshlı ósiw siklining [Ellis, Delbrück (Eliis, M. Delbruck), 1939] tájiriybesi menen suwretlengen, bul BoE titrini bakterial suspenziya menen t-hátte faj bóleklerin aralastırǵannan keyin waqıtqa qaray anıqlaydı. 109 ml ishinde 1 kletkalardı óz ishine alǵan E. coli mádeniyatı 1 dıń ortasha kópligi menen fag menen pataslanǵan. Aralas 2-5 minuta dawamında aerodinamik ortalıqta inkübe etiledi hám keyin úlgi 0, 9 ml Antifa sarumiga (1 : 100) ótkeriledi, bul qoyanlardı fagolizatlar yamasa fag konsentrlari menen immunizatsiya qılıw arqalı alınadı. Bul waqıt ishinde fagning 80% kletkalarǵa adsorbsiyalanadi. Infektsiyalanǵan bakteriyalar 10 000 ret (birinshi ósiw naychasi) jańa ortalıq menen suyultiriladi hám qosımsha túrde 20 ret (ekinshi ósiw naychasi). Hár eki trubalar t ° 37 ° de inkübe etiledi hám waqıtı -waqıtı menen Grazia usılı menen egiw tárepinen BoE mazmunın anıqlaw úlgileri alınadı. Birinshi 25 minuta ishinde. bunday qospanıń inkübasyonu, BoE sanı turaqlı (jasırın dáwir) bolıp qaladı, keyin 10 minuta dawam etetuǵın fag sanınıń keskin ósiwi gúzetiledi, odan keyin BoE sanı taǵı turaqlı boladı (FIG. 6 ). Jasırın dáwir hám BoE sanınıń kóbeyiwi dáwiri fag (litik cikl ) dıń bir ciklına tuwrı keledi, bul bolsa fag bólekshesiniń miyman kútiwshi kletka maydanı menen óz-ara tásirlashuvidan kelip shıǵıs hádiyselerdi óz ishine aladı. Litiy aylanıwı shártli túrde bir neshe basqıshlarǵa bóliniwi múmkin.
Forma. 7. E. coli (elektronogramma) maydanında faga t-5 bóleksheleriniń adsorbsiyasi.
1. Adsorbsiya. Faga bóleksheleriniń bakteriyalar menen tosınarlı dúgilisiwi nátiyjesinde onıń kapsidining ayriqsha belokları bakteriyanıń kletka diywalidıń sirt fagospektif receptorları menen baylanıs qılıwadı. Nátiyjede, faga bóleksheleriniń qaytarılmas adsorbsiyasi (FIG. 7). T - hátte fajlar kaudal sabaqlar uchida arnawlı beloklar járdeminde bakterial receptorları menen óz-ara tásir etedi. Tabıslı adsorbsiya ushın belgili bir orta ion quramı hám t-4 fag ushın triptofan bolǵan adsorbsiya kofaktorining bar ekenligi talap etiledi.
2. Fagning kletka ishine kiriwi, tiykarınan, bakteriya [Hershey, Hayes (W. Hayes), 1952] ishindegi fag nuklein kislotasınıń " in'ektsiyasi" bolıp tabıladı. T - hátte fajlar, bul process tómendegishe júz boladı : quyrıǵı procesi bazal plastinka tikenler bakteriyalar maydanı menen baylanısda keledi, quyrıǵı jumısı kaudal putaq kletka diywali " Pirs" hám DNK kaudal putaq boslig'i arqalı kletka citoplazmasında oqadi, nátiyjede, azayadı. Itimal, kletka diywalidıń " tesiliwi" processinde fermentlerdiń roli bakteriya diywalidıń ishki peptidoglikan qatlamın eritib, quyrıq belokları quramında tabılǵan Lizozim (sm) tárepinen atqarıw etiledi. Basqa faglarning nuklein kislotalarınıń adsorbsiyasi hám penetratsiyasi mexanizmleri T - hátte faglardan parıq etedi, biraq oxir-aqıbet, barlıq jaǵdaylarda erkin nuklein kislotası kletka ishinde boladı.
3. Kletka daǵı Fax DNKning kiriwi Eklips dáwirdiń baslanıwın belgileydi, onıń dawamında ultradawıs yamasa Lizozim tárepinen wayran etilgen infektsiyalanǵan kletka ishindegi tolıq fagal bóleklerdi anıqlaw múmkin emes. Usı waqıtta kletka daǵı bir qatar processler júz boladı, nátiyjede fagal áwladlardıń aldınǵı predmetleri payda boladı. Fagning nuklein kislotasında ámeldegi bolǵan genetikalıq maǵlıwmatlar bakteriyalardıń dekodlash sistemaları járdeminde ámelge asırila baslaydı. DNK óz ishine alǵan bakteriyofaglar jaǵdayında fagospesifik beloklardıń sintezini bakteriyalardıń transkriptsiya apparatı menen anıqlaytuǵın fagospesifik informaciya RNK payda bolıwı menen transcribe etiledi. RNK óz ishine alǵan bakteriofaglarda fagospesifik beloklar i-RNK funktsiyasın atqaratuǵın fag RNK qadaǵalawı astında sintezlanadi (qarang: ribonuklein kislotalar ). Kapsidning strukturalıq beloklarına qosımsha túrde fagospesifik beloklar arasında etuk fag bóleklerin quraytuǵın bir qatar fermentler ámeldegi, biraq olar fag mútajliklerine muwapıq bakteriyalardıń bioximiyalıq apparatların qayta qurıw ushın zárúr. Kletka ishine kiretuǵın kóplegen bakteriyofaglar bakterial makromolekulalarni (DNK, RNK, beloklar ) bastırıwǵa hám bakteriyanıń nuklein kislotalarınıń degradatsiyasiga alıp keledi. Degradatsiya ónimleri fag nuklein kislotaların sintez qılıw ushın substrat retinde isletiledi. Eklipsperiod dawamında bakteriyofag genomining ańlatpası fagal genlerdiń arnawlı bir gruppaların (Rb Xesin, M. Shemyakin, 1962; Rb Xesin, 1970) qosıw hám óshiriw waqtın belgileytuǵın anıq programmaǵa muwapıq ámelge asıriladı. T-hátte fajlar menen kesellengen bakteriyalarda Eklips dáwirdiń dáslepki basqıshlarında fagal DNKning sintezini támiyinleytuǵın fermentler toparı bolǵan erte beloklar payda boladı. Faga DNK replikatsiyasi baslanǵanınan keyin, erte beloklardıń sintezi toqtaydı hám kesh beloklardıń sintezi baslanadı — fagal bólekshelerdiń strukturalıq bólimleri.

Forma. 8. Fag FX-174 (a — z) dıń kletka ishindegi rawajlanıw sxeması. Bir tárepleme, dumaloq " artıqsha "-infektsiyalı fagning (a) DNKning sabaǵı (kiyim-kenshek) qosımsha (qara ) " minus" - filamentlar (b), óz-ara replikativ forma (RF) payda etiw ushın shablon bolıp xızmet etedi. Infektsiyanıń dáslepki basqıshında DNKning replikativ forması yarım konservativ hám simmetrik bolmaǵan tárzde (b) kóshiriledi, bul bolsa Rossiya Federatsiyasining qızı -DNK molekulaların (D) payda etedi. Infektsiyanıń keyingi basqıshlarında assimetrik replikatsiya (a) baslanadı, ol jaǵdayda " minus"-sabaq naǵıs bolıp xızmet etedi hám tek " artıqsha" qız sintezlanadi-DNK (e) sabaǵı, belok (g) fag bası menen óz-ara tásir etedi, tolıq bóleksheni payda etedi (a).