Фаги - бактеріальні віруси, головний портал для вивчення
Фаги - віруси, бактерії
Структура бука складніша за структуру вірусів рослин і тварин. досить дивна морфологія бука. Він виділяє голову, що має овальну форму, іноді шестикутну, призматичну, іноді круглу. Від голови кістка рухається більш-менш у довгій западині всередині. Бук порівняно з копаном, штифтом І ™, пуголовком. Для своїх великих фагів він з’являється серед вірусів середнього розміру. Діаметр головки 60-90 нм, довжина хребта - 250 нм, товщина - 10-25 нм. Цінність буків досить мінлива. Навіть різні варіанти (типи) одного і того ж виду бука можуть сильно відрізнятися за розмірами. Молекулярна маса 200 мільйонів фагів.
Нуклепротеїдовий частинка бука складається з білка (50-60%) і ДНК (45-50%). Деякі буки містять невелику кількість ліпідів (1,5-2%). Білок утворює букову оболонку, а ДНК знаходиться у внутрішньому просторі головки бука. Білкова оболонка складається з великої кількості білкових частинок, які називаються субодиницями.
Деякі вчені вважають, що фагова ДНК має дуже малу білкову суміш, яка відрізняється від білкової оболонки фага. ДНК відрізняється від різних фагів і від ДНК клітин бактерій, в яких вони живуть. ДНК кишкової палички містить близько 5%, а її фагові лізи - близько 45%. Крім того, ДНК кишкової палички має цитозинову основу, а її бук містить іншу основу, що характеризується множинним цитозином.
Фаги паразитують на бактеріях (фаги - поїдач). Вони містяться майже у всіх патогенних мікроорганізмах для людей і тварин, а також у багатьох непатогенних мікробних бактеріях, включаючи молочнокислі бактерії Azotobacter, бульбочкові бактерії, багато променевих грибів, що використовуються для приготування антибіотиків. Буки широко поширені в природі. Вони там, де є бактерії та актиноміцети. Вони виділені з молока, грунту, води, що містять велику кількість мікробів. Основним джерелом патогенних мікробів фагів є хворі люди і тварини, а також носії бацил. Фаги призначаються при кишкових інфекціях, фекаліях при гнійних гнійних захворюваннях. Особливо їх легко розрізнити в період відновлення.
За вміщений у ньому буковий матеріал (вода, ґрунт, кал, гній тощо) його висівають у рідке живильне середовище. У середньостроковій перспективі бактерії розростаються, і вони починають розмножуватися. Культивовану культуру фільтрували через бактеріальний фільтр. На фільтрі залишаються бактерії, а бук чітко потрапляє у фільтрат. Якщо фільтрат був доданий до розчину свіжої культури відповідних бактерій, організм фага та бактерії знищують культуру Brighten. На твердій пластині бактерії на твердому середовищі спостерігаються прозорі порожні круглі плями. Ці плями розмножуються в бактеріях, а частинки бука лізуються. Ці плями називають бляшками або негативними колоніями, бактеріофагами. Якщо ці культури сіють очеретяні пластинки, чутливі до мікробів, це повториться знову, явище бактеріофагів.
Фаги більш стійкі до фізичних та хімічних факторів, ніж неспорогенні бактерії. У герметичній трубці бук може зберігатися роками. Більшість буків інактивується при 65-75 ° B. Фаги дуже чутливі до кислот і стійкі до антибіотиків.
Важливою особливістю буків є їх специфіка. Кожен тип фагів є специфічним для певного виду бактерій. Часто у виду є навіть біліша вузька специфіка - типова. Бук, специфічний для цього типу, вражає не всі культури цього виду бактерій, а лише деякі. Отже, тифозні бактерії проти тифозних фагів поділяються на 44 типи.
Але специфіка бука відносна. Фаг може бути адаптований (розміщений) до іншого як паразитична бактерія шляхом множинних проходів одного типу бактеріальних клітин. Наприклад, тифний фаг може бути пристосований до дизентерійного стрижня зі спадковими властивостями втрат черевного тифу. Деякі клітини, чутливі до культури бука, можуть набути стійкості до руйнівної дії бука на передачу цієї властивості шляхом успадкування. Букостійке освіта бактеріальних культур часто відбувається в результаті мутацій.
Фаги - це ті самі чотири стадії розвитку, що і віруси. Бук прикріплюється до рухомого росту, а не до голови. В кінці процесу є довгі (130 нм), але саме дуже тонкі нитки (2 нм) білка затримують бактерії в навколишньому середовищі. Бук прикріплюється до бактеріальної клітини за допомогою спеціальних присосок в кінці процесу.
Додаток містить фаговий лізоцим та високоенергетичну молекулу ферменту АТФ. Фермент послаблює клітини бактеріальної оболонки, кінчик стискається завдяки енергії АТФ і, подібно мікрошприцу, фагова нуклеїнова кислота вводиться в клітину. Білкове покриття залишається на зовнішніх бактеріальних клітинах і подальша участь у розвитку фагів не приймається.
На наступній стадії, в першій половині, нуклеїнова кислота, потрапивши в бактеріальні клітини, не виявляється. У цей час він, здається, включений у генетичний апарат клітини, і клітина перебудовує механізми синтезу, створюючи продукцію кислот і білків ядер фагових бактерій. Під час дозрівання фагів у цей період стало відомо в результаті дослідження ультразвукових зрізів бактеріальних клітин, заражених фагами, оскільки цілі клітини виявилися дуже товстими для перегляду внутрішніх структур, включаючи фаги електронний мікроскоп. За допомогою тонкого ультразвуку було встановлено, що першим у різних частинах протоплазми клітин є утворення нуклеїнової кислоти, білків та головки фанера. Потім, як би, деталі в кінці етапів поєднують і виробляють зрілий бук.
Бактеріальні клітини трохи зросли з форми всередині їх фагів, раптово вибухнули і виділили в середовище до декількох сотень молодих фагів. Повний адсорбційний цикл для отримання потомства фага в клітині займає різні види нерівномірного часу бактеріофагів - від 13 хвилин до 2 годин.
Вивільняючись з молодих бактеріальних клітин, фаги лише починають вводитися в інші бактеріальні клітини. Цей процес відбувається в сприятливих умовах, наприклад, культура in vitro із сприйнятливими бактеріями, доки бактерії не всі мікробні клітини лізуються, не відбувається до стаціонарної фази культури.
Використовуючи метод маркування, він показав, що частинки нащадків бука зроблені з батьківського фагового матеріалу, бактеріальних клітин та живильного середовища, де росли бактеріальні клітини. Так, у низхідних фагових частинках він містив 35% фосфору з материнського фагового азоту - 80% з живильного середовища і 20% з бактеріальних клітин.
Це не завжди закінчується останньою фазою руйнування бактеріальних клітин фагами. У взаємодії фага і клітини можна спостерігати різноманітні зміни в клітинах бактерій, які не призводять до її руйнування. Зміна морфології, вірулентності, біохімії, набуття стійкості до фагів та ін. Фаги легко змінюються під впливом зовнішніх умов. Вони можуть змінювати свої антигенні морфологічні властивості: утворюють тромбоцити на твердих середовищах, пристосовуються до інших типів і типів бактерій. Бук сприйнятливий до мутаційної мінливості.
Але існує ще один особливий тип відносин бука в клітині. Оскільки патогени іноді можуть спричиняти не тільки різну тяжкість захворювання, але й приховані, прихований перебіг хвороби та фаги, які тривалий час не спричиняють загибелі клітин, існують у вони перебувають у прихованому (прихованому) стані. Такі фаги називаються помірними або неінфекційними. Взаємодія помірного фага при лізогенізації бактеріальних клітин, виражене в бактеріальній культурі. У лізогенних культурах відбувається своєрідний симбіоз бактеріальних клітин з буком, в якому можна зберегти і бактеріальні клітини, і бук. Фаг не перешкоджає реакціям обміну та розмноженню бактеріальних клітин у культурі. Дві клітини бактеріального фага також потрапляють у дві нові клітини. Все це відбувається у багатьох поколіннях. Фаги тісно пов'язані з клітиною, але перебувають у неактивному, неінфекційному стані. Такого фага А. Львів називав профагом. Його неможливо виявити навіть за допомогою електронного мікроскопа.
Оскільки бактеріальна клітина проникає лише в ДНК, головним чином у фаг, то очевидно, що помірний фаг знаходиться у формі фагової ДНК, яка пов'язана з ядерним апаратом клітини - хромосомою, будучи як би його субодиницею.
Зовні бактеріальна культура - приховане розмноження середовища - нічим не відрізняється від звичайної, не заражена культурою бука. Але якщо лізогенна культура відфільтрована і фільтрат доданий до нечутливої культури, остання буде лізирована. Було встановлено, що в одиничних клітинах лізогенна культура в одній з тисяч або десятків тисяч клітин, але відбувається постійне перетворення профага в зрілий фаг. Отже, не спостерігається помітних змін у зовнішніх лізогенних культурах у звичайних умовах.
Профаг має генетичну інформацію, необхідну для синтезу цілих частинок цього типу фагів. Ця властивість профага проявляється, як тільки бактерії потрапляють у несприятливі умови. Було встановлено, що під впливом так званих індукуючих факторів - УФ- або рентгенівського опромінення або впливу хімічних речовин - відбувається масове перетворення профага в активні фаги і клітини обробляли так само, як і при дії інфекційного бука. Ймовірно, фактори, які індукують зв'язок між генетичним апаратом бактерій та профагом та активують профаг.
Лізогенез широко поширений у природі. У стафілококів, тифозних бактерій та багатьох інших майже кожен штам є лізогенним. Більшість свіжоізольованих культур від тварин, рослин і ґрунту вже є лізогенними.
Приховані, приховані, вірусні інфекції виявляються не тільки у бактерій, але й у рослин, тварин та людей. Здається, безсимптомні вірусні інфекції трапляються в природі частіше, ніж очевидно. Усі без винятку рослини картоплі Korol Eduard, заражені прихованим вірусом, який не викликає симптомів хвороби сорту картоплі, але сильно проявляється у інших сортів. Полігідроз - вірусні захворювання глистів - здається, він може виникати не протягом усього життя хробака, а зміною середовища, температури, потужності тощо. це легко побачити з випуском зрілої форми вірусу.Вірус герпесу у інфікованих людей у ранньому дитинстві. Але це проявляється лише після застуди, або після перенесення грипу тощо. У добре відомій везикулярній формі навколо рота і крил носа прозора рідина, що містить вірус.
Досягнення в галузі вірусології виявляють багато подібностей між вірусами та фагами, особливо, з одного боку, та онкогенними вірусами - з іншого. Певних даних про причини раку поки що немає. Внаслідок раку хімічна теорія зумовлена так званими канцерогенними речовинами - переважно продуктами неповного згоряння горючих матеріалів (вугілля, нафта, мергель, дим, тютюн тощо). В останні роки він все більше визнає вірусну теорію. Існує понад 30 пухлин людини і тварин, які спричинені вірусами (саркома курей, папілома кролика тощо), і кількість таких пухлин постійно зростає. (Птахи з поліомою лейкозу І ™ oarece, І ™ oareci та ін.). Віруси не руйнують пухлиногенні клітини і перетворюють їх на пухлинні клітини, характерною ознакою якого є нескінченне розмноження.
Для подолання необхідності раку відкрити основний механізм перетворення нормальної клітини в злоякісну пухлину. Цей механізм пов'язаний з порушенням синтезу білка і, отже, зі змінами в структурі та функції нуклеїнової кислоти.
Культури фазових лізогенних культур можуть мати великий вплив на біологію бактерій для визначення їх властивостей. Таким чином, було встановлено, що деякі фаги були виділені з культур токсигенної лізогенної дифтерії, коли вводиться неоксиогенна дифтерійна паличка, перетворена в токсигенну, тобто E. Вироблення дифтерійного токсину, дифтерія називає людину (лізогенна конверсія). І ця нова функція вже успадкована. Утворення деяких джгутикових бактерій може спричинити утворення фіксованих джгутикових бактерій. Це явище називається трансдукцією.
Практичне значення бука
Вірус фага виявився дуже корисним для лікування та профілактики багатьох людей та тварин, спричинених інфекційними бактеріями. Після роботи d'Errelya бук став широко використовуватися для цих цілей. Хороші результати були отримані при лікуванні гнійних ран, газової гангрени та інших захворювань під час Другої світової війни. Потім, з появою застосування антибіотиків із низьким вмістом фагів, оскільки лікування антибіотиками виявилося більш ефективним, і його ефект не такий специфічний.
Використовуючи відомий бук, завжди доступний у лабораторії, визначають тип бактеріальних культур, ізольованих від пацієнта або зовнішнього середовища, що дуже важливо для діагностики. Крім того, визначення ізольованих культур через стандартні вузькі фаги дозволяє визначити джерело інфекційних захворювань, важливо вжити заходів контролю. Наявність у питній воді фагів кишкової палички та більш патогенних фагів кишкових інфекцій свідчить про порушення епідеміологічного стану водних джерел, бактеріальне забруднення.
Але буки часто завдають великої шкоди виробництву, виходячи з життєдіяльності мікробів - бактерій або актиноміцетів, а саме у виробництві сиру, у виробництві антибіотиків, вакцин, добрив. ™ Бактеріальна брехня.
У цьому обладнанні у галузях зовнішнього середовища, всередині заводу, у сировині завжди є відповідні мікроби у великій кількості.
Якщо продукція рослинництва, така як молочний стрептокок при виробництві сиру або опромінення грибів при виробництві стрептоміцину, буде відповідно заражена фагами, виробництво сиру або антибіотика не призведе до вміти нормально ходити. Поразка букових виробничих культур призводить до ослаблення виробничого процесу до його зупинки.
У цих випадках контроль фагів може бути дуже серйозним. ретельна дезінфекція всього виробничого процесу. Виробничий урожай завжди слід перевіряти на відсутність відповідного бука. Необхідно використовувати стійкі букові культури.
У ґрунті бульбочкові бульбочки І ™ та Azotobacter можуть заражатися фагами. Значна концентрація цих фагів у ґрунті уповільнює розвиток бульбочок на коренях бобових рослин та Azotobacter у ґрунті, що в деяких випадках впливає на урожай.