ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ - Т.П. Пирог - 2004

10. ВІРУСИ: ПОШИРЕННЯ ТА СТРУКТУРА

10.3. ВІРУСИ БАКТЕРІЙ (БАКТЕРІОФАГИ)

Історія відкриття. Дію бактеріофага вперше відкрив у 1915 р. англійський мікробіолог Ф. Туорт, який описав лізис колоній білого стафілококу. Вчення про бактеріофаги як про віруси пов’язане з ім’ям канадського вченого Ф. д’Ереля, який у 1917 р. виявив віруси, що спричиняли лізис шигел. У середині 50-х років XX ст. були відкриті віруси мікоплазм, ціанобактерій. Їх стали називати просто фагами. Поглиблені дослідження взаємодії фатів із бактеріями дали можливість відкрити помірні фаги і встановити механізм лізогенії (А. Львов, Ф. Жакоб, Ж. Моно), а також цикл репродукції вірусів і розвиток їх генетики (М. Дельбрюк, А. Херші, С. Лурія). У 60-ті роки XX ст. всі ці вчені були удостоєні Нобелівської премії в галузі фізіологи та медицини.

Виділення та виявлення. Необхідно взяти зразок із природних місць існування певного виду бактерій і разом з бактеріями залити рідким поживним середовищем. При вирощуванні бактерій у сприятливих для них умовах разом із бактеріями будуть розмножуватись і віруси. Вірус завжди розмножується тільки в клітинах, які ростуть. Далі центрифугуванням можна осадити бактерії, а в супернатанті (“лізаті”) виявити фаги. Другий спосіб виявлення фагів — це вирощування бактерій на агаризованому середовищі. Якщо бактерії засіяти на поверхню чашки Петрі суцільним газоном, то за наявності фагів у газоні з’являться стерильні плями, вільні від бактерій.

Морфологія бактеріофагів. Будову бактеріофагів вивчали на прикладі фагів серії Т Escherichia coli (коліфаги). Розглянемо будову коліфага Т2 (рис. 10.4). Він складається з поліедричної головки завдовжки 100 нм і відростка (хвоста) приблизно такої самої довжини. Головка складається з капсомерів і містить всередині ДНК. Кількість білка та ДНК однакова. Відросток фата Т2 має складну будову. У його складі можна виділити три частини: порожнистий стрижень; скоротний чохол, який оточує стрижень; базальна пластина з шипами та нитками, від яких залежить специфічна адсорбція фага на поверхні клітини-хазяїна. Нарис. 10.4. а показано активний фаг, у головці якого міститься ДНК, на рис. 10.4, б — фаг після ін’єкції ДНК у бактеріальну клітину.

Рис. 10.4. Модель фага Т2:

а — фаг з витягнутим чохлом до адсорбції: б — фаг з чохлом, що скоротився, після адсорбції та ін’єкції; І — поперечний розріз витягнутого відростка: видно шість білкових субоднниць чохла водній площині;

2 — поперечний розріз чохла, що скоротився: видно 12 білкових субодиниць чохла водній площині; 3 — базальна пластина готового до адсорбції фага з вільними нитками

Інші бактеріофаги мають простішу будову. Більшість фатів містить дволанцюгову ДНК, проте виявлено кілька бактеріофагів з одноланцюговою ДНК і кілька з о дно ланцюговою РНК.