МИКРОБИОЛОГИЯ Учебное пособие - 2012

ГЛАВА 6. ВИРУСЫ

6.3. БАКТЕРИОФАГИ

На раннем этапе развития бактериологии многие ученые наблюдали и описывали проявления действия бактериофага на бактериальные культуры.

Явление лизиса клеток сибиреязвенной палочки впервые наблюдал в 1898 г. русский ученый Н. Ф. Гамалея. В 1915 г. английский микробиолог Фредерик Туорт описал явление перевиваемого лизиса у гнойного стафилококка и высказал предположение о вирусной природе этого явления.

В 1917 г. канадский ученый Феликс Д’Эрелль, независимо от Ф. Туорта, сообщил, что ему удалось выделить из фекальных масс людей, больных дизентерией, особый литический фактор (вирус), способный проходить через бактериальные фильтры, размножаться на дизентерийных бактериях и вызывать их лизис. Д’Эрелль предложил назвать этот фактор бактериофагом (от греч. fagein — пожирать).

Сразу после открытия бактериофагов и установления их высокой литической способности ученые предприняли попытку использования бактериофагов для лечения и профилактики инфекционных заболеваний. Однако терапевтический эффект от применения бактериофагов не всегда был положительным, а с открытием антибиотиков интерес к ним, как к лекарственным средствам, значительно иссяк. Позже фаги были использованы как весьма удобные модели для изучения разнообразных вопросов молекулярной биологии. Они стали основными объектами генетических исследований.

Частицы многих бактериофагов состоят из головки округлой, гексагональной или палочковидной формы диаметром 45—140 нм и отростка толщиной 10—40 и длиной 100—200 нм. Другие бактериофаги не имеют отростка.

В зависимости от формы зрелых фаговых частиц различают следующие их типы:

• нитевидные фаги, содержащие однонитчатую ДНК (колифаг fd);

• фаги с коротким (фаг сальмонеллы Р22) или длинным несократимым отростком (колифаги Т1 и Т5);

• фаги с гексагональной головкой и отростком, имеющим сократимый чехол (колифаги Т2, Т4 и Т6);

• фаги в форме октаэдра, икосаэдра и др.

Наиболее изученными являются Т-четные фаги кишечной палочки (Т2, Т4, Т6). Они имеют головку икосаэдрической формы, в которой заключена плотно скрученная ДНК. Отросток представляет собой полую трубку, окруженную сократительным чехлом. На конце отростка у многих бактериофагов находится базальная пластинка с несколькими шиповидными выступами. От пластинки отходят длинные тонкие нити, которые способствуют прикреплению фаговой частицы на поверхности бактерии. Оболочки головки и отростка состоят из белков. Кроме структурных белков в отростке фага обнаружены ферментные белки — лизоцим и АТФ-аза (рис. 21).

Рис. 21. Схема строения частицы бактериофага Т2 кишечной палочки