Вредные частицы
ей отростка. В процессе
сокращения принимают участие все 144 субъединицы чехла, и их совместное
перемещение приводит к уменьшению длины чехла в два раза. Было высказано
предположение, что энергия для сокращения чехла поставляется молекулами
АТФ, ассоциированными с фагом, однако окончательно это еще не доказано.
Дистальная часть стержня подводится вплотную к внутренней
цитоплазматической мембране, но не обязательно проникает через нее. ДНК из
обработанных мочевиной фагов, имеющих сокращенные чехлы и экспонированные
стержни, может проникать в сферопласты Е coli, у которых внешние мембраны
и жесткие оболочки либо совсем удалены, либо в значительной мере разрушены.
Заражение сферопластов, осуществляемой в гипертонических средах, приводит
к образованию нормального фагового потомства. В сферопласты можно вводить
цельные или фрагментированные молекулы фаговой ДНК, которые затем
реплицируются и участвуют в рекомбинации.
Естественно, что в процессе заражения сферопластов поверхностные
рецепторы не участвуют. Поэтому обработанные мочевиной фаги Т4 могут
заражать устойчивые к ним мутанты Е. Coli или даже устойчивые бактерии
отдаленных видов. Прикрепление к сферопластам фаговых частиц, обработанных
мочевиной, блокируется фосфатидилглицерином, который, вероятно, является
составной частью мембран, стимулирующей введение ДНК в клетку.
Если бактерию, уже зараженную Т-четным фагом, спустя несколько минут вновь
инфицируют этим же фагом, то второй контингент фага не участвует в
размножении (так называемое исключение при суперинфекции) и не передает
своей ДНК потомству. Было показано, что ДНК фаговых частиц, попавших в
клетку при повторном заражении, разрушается (разрушение при
суперинфекции). Оба этих процесса находятся под контролем активируемых в
клетке-хозяине фаговых генов, функция которых может нарушаться при
соответствующих мутациях.
Сборка вирионов
В отличие от ранних этапов развития фага ход сборки капсидов и полных
вирионов не программируется последовательной экспрессией фаговых генов. По-
видимому, все белки вириона и другие поздние белки, как, например, лизоцим
фага, синтезируются более или менее одновременно и, накапливаясь, образуют
«фонд предшественников». Отсюда они извлекаются путем прямого
специфического взаимодействия с другими белковыми молекулами, в результате
чего возникают субструктуры, которые затем собираются уже в цельные
вирионы. Общий ход сборки стал понятен из результатов опытов in vivo с
мутантными фагами и при изучении лизатов; однако после того, как была
открыта возможность сборки предобразованных фаговых предшественников in
vitro, с помощью этого эффективного метода было получено много новых
данных. Сборка вириона состоит из четырех основных этапов, приводящих к
образованию промежуточных структур, взаимодействующих между собой лишь в
определенных критических точках.
Базальная пластинка фагового отростка построена из 15 белков, в синтезе
которых , кроме основных ,участвуют и некоторые другие гены. Весьма
интересно, что пластинка содержит, по-видимому, несколько молекул двух
кодируемых фагом ферментов - дигидрофолатредуктазы и тимидилатсинтетазы, а
также некоторое количество фолиевой кислоты.
Собранная базальная пластинка после присоединения к ней белка гена Б4
служит затравкой для сборки стержня отростка, состоящего из 144 молекул
продукта гена 19. Вокруг стержня происходит сборка чехла, представляющего
собой полимер, построенный из 144 молекул продукта гена 18. Продукты двух
других генов стабилизируют всю эту структуру. Непонятно, каким образом
достигается постоянство длины стержня при сборке. Возможно, что существуют
еще какие-то линейные белки, отмеряющие нужное расстояние, или контакт с
базальной пластинкой придает субъединицам стержня такую специфическую
конформацию, которая имеет минимум свободной энергии только в случае
определенного размера стержня. Эта последняя гипотеза указывает на то, что
процесс сборки, возможно, не является чисто механическим.
Оболочка фаговой головки, построенная из более чем 10 белков, образуется в
результате активности многих генов. Основной из них представляет собой
продукт гена 23, входящий в состав законченной головки лишь после
отщепления от основного полипептида фрагмента с мол. весом 10000.
Протеолиз осуществляется главным образом продуктом гена 22, а также,
возможно, гена 21, отсутствующим в зрелом вирионе. Однако белок гена 22
представляет собой, по существу, внутренний белок, превращающийся в ,конце
концов, в результате самопереваривания в мелкие пептиды, причем некоторые
из них остаются в головке фага. Здесь присутствуют также и другие
внутренние белки, подвергающиеся частичному перевариванию белком гена 22.
После окончания раздельной сборки головки и отростка они самопроизвольно
объединяются как in vitro, так и in vivo.
Нити отростка состоят из продуктов четырех генов. Их сборка идет
независимо, но прикрепляются они к базальной пластинке только после
соединения головки и отростка. Для этой реакции нужен белок гена 63, а
также взаимодействие с «усиками», которые прикреплены к воротничку,
расположенному между головкой и отростком.
Головка фага имеет специфическую форму, определяемую белком гена 23 и
другими белками. Ее строение изменяется в результате мутаций
соответствующих генов. Нормальная головка фага 74 имеет форму неправильного
икосадельтаэдра, по длинной оси которого расположен дополнительный ряд
субъединиц, состоящих из 840 копий белка гена 23. Субъединицы белка гена
20 располагаются на вершинах. Такая форма головки отражает наличие
определенных пространственных ограничений, накладываемых белок - белковыми
взаимодействиями. При отсутствии этих ограничений строение фага сильно
изменяется.
Бактериофаг (
Бактериофаг ( является умеренным фагом, т.е. он может либо переходить
из клетки в клетку в процессе инфекции, либо передаваться от одного
поколения к другому в ходе размножения данного бактериального штамма. В
последнем случае латентный геном фага называется профагом, а клетки,
несущие такой профаг, - лизогенными. Присутствие генома фага в лизогенной
культуре можно обнаружить при спонтанном освобождении фага из небольшой
части клеточной популяции, в которой произошло спонтанное развитие фага.
Естественным хозяином фага ( служит штамм Е coli K 12, генетика которого
хорошо изучена. Поэтому фаг ( был избран в качестве объекта интенсивных
исследований, направленных на выяснение природы лизогении. Исходный дикий
штамм К 12 является лизогенным по фагу , который не образует бляшек на
этом штамме, обладающем, подобно большинству лизогенных бактерий,
иммунитетом по отношению к фагу, содержащемуся в нем в виде профага.
Обычно фаг ( размножается на вариантах штамма К 12, «извлеченных» от
профага. Такие извлеченные варианты обнаруживаются в небольших количествах
среди клеток, выживших после интенсивного облучения. При образовании
устойчивой лизогенной клеточной линии должны быть выполнены следующие два
условия. Во-первых, профаг должен находиться в клетке в таком состоянии,
чтобы при клеточном делении каждая дочерняя клетка получала по крайней мере
одну его копию. В случае фага ( эта задача решается путем включения его
ДНК в бактериальную хромосому, в результате чего ДНК профага пассивно
реплицируется и сегрегируется с помощью аппарата клетки-хозяина. Во-вторых,
те вирусные гены, продукты которых потенциально способны нарушить
целостность клетки, должны регулироваться таким образом, чтобы клетки
могли благополучно расти и размножаться. Это достигается путем репрессии
транскрипции генов. В клетках, лизогенных по фагу (, не транскрибируется
ни один из вирусных генов, необходимых для продуктивной инфекции. В
лизогенных культурах обнаруживается лишь очень небольшое количество
вирусной м РНК.
Вирусы животных
Адсорбция и проникновение в клетку
Первые этапы вирусной инфекции, независимо от того, о каком вирусек идет
речь, традиционно принято называть адсорбцией, проникновением и
«раздеванием» (разрушением вирусной оболочки). Под адсорбцией принято
понимать первичный контакт вируса с клеткой. Часто этот контакт сначала
бывает очень слабым - обратимая адсорбция. Затем прочность контакта
возрастает - необратимая адсорбция. Эти термины в равной степени приложимы
для описания начальной стадии проникновения в клетки любых вирусов. Термин
«проникновение» ошибочен потому, что он подразкмевает активное
воздействие на атакуемую клетку определенной части вириона, что не было
доказано. Более вероятно, что во многих случаях на самом деле имеет место
совсем другой процесс - прикрепление вируса к клетке вследствие физико-
химической комплементарности между поверхностью вируса и молекулами
рецепторов, находящихся на поверхности клетки, индуцирует в клетке
изменения, необходимые для проникновения в нее вируса.
Общая картина адсорбции вирусов животных
Результаты, полученные при изучении адсорбции на клетках самых различных
вирусов животных (как с оболочкой, так и без нее), создают следующую
общую картину процесса прикрепления вируса к клетке. Про
| |  скачать работу |
Вредные частицы |
