Бактеріофаги (віруси бактерій)
Бактеріофаги (від “бактерія” і грец. Phagos – пожирає) – віруси, специфічно проникаючі в бактерії, що використовують їх биосинтетические системи для своєї репродукції і викликають їх лізис (розчинення, руйнування клітин). Вперше явище самовільного лізису сибіркових бактерій спостерігав один з основоположників вітчизняної мікробіології Н. Ф. Гамалія (1898). Англійська бактеріолог Ф. Туорт (1915) описав здатність фільтрату стафілококів розчиняти свіжу культуру цих же бактерій. Проте лише французький вчений Ф. д’Ерелль (1917) правильно оцінив це явище, виділивши фильтрующийся литический агент з випорожнень хворих на дизентерію. Додавання литического агента до каламутній бульонной культурі дизентерійних бактерій призводило до повного просвітління середовища. Аналогічний ефект д’Еррель спостерігав і на щільних поживних середовищах, засіяних сумішшю литического агента з відповідними бактеріями. На тлі суцільного бактеріального росту з’являлися стерильні плями круглої або неправильної форми – ділянки лізису бактерій, названі негативними колоніями, або бляшками. Припустивши, що має справу з вірусами, д’Ерелль виділив цей литический агент за допомогою бактеріальних фільтрів і назвав його бактериофагом – пожирачів бактерій.
Бактеріофаги широко поширені в природі. Вони виявлені у воді, грунті, харчових продуктах, різних виділеннях з організму людей і тварин (фекалії, сеча, харкотиння, гній і т. д.). Особливо велика кількість бактеріофагів виділяється в період одужання хворої людини. В даний час ці віруси виявлені у більшості бактерій, а також у деяких інших мікроорганізмів, зокрема у грибів. Тому бактеріофаги в широкому сенсі слова часто називають просто фагами.
Бактеріофаги прийнято позначати буквами латинської, грецької або російського алфавіту, часто з цифровим індексом, перед яким стоїть назва виду бактерій (наприклад, фаги Е. coli T2). Для позначення групи споріднених фагів використовують родові та видові назви мікробів, з яких виділені відповідні фаги: коліфаги, стафілофагі, актінофагі, мікофагі і т. д.
Морфологія і хімічний склад. Морфологію бактеріофагів вивчають за допомогою електронної мікроскопії. Фаги, як і просто організовані віруси людини, складаються з нуклеїнової кислоти (ДНК або РНК) і білкової оболонки – капсида. Однак між собою вони значною мірою різняться за морфологією. Залежно від форми, структурної організації та типу нуклеїнової кислоти фаги поділяють на кілька морфологічних типів (рис. 3.9). До I типу відносяться ниткоподібні ДНК-містять фаги, які взаємодіють з чоловічими особинами бактерій (див. Розділ 2.2 і главу 5). Геном фагів представлений однонитевой ДНК, укладеної в спіральний капсид. II тип включає дрібні РНК-содержат і однонітевиє ДНК-містять фаги, геном яких знаходиться всередині ікосаедріческой капсида (головки) з аналогом відростка. До III типу відносяться ікосаедріческой фаги з коротким відростком, що містять двунітевой ДНК. IV і V типи – складні по морфології ДНК-містять фаги, що мають форму сперматозоїда: ікосаедріческой капсид головки з’єднаний з довгим хвостовим відростком. V тип фагів відрізняється від VI типу тим, що чохол їх відростків здатний до скорочення. Розміри фагів коливаються від 20 до 800 нм (ниткоподібний тип).
Найбільш вивчені великі бактеріофаги, що мають форму сперматозоїда і сокращающийся чохол відростка (рис. 3.10), наприклад коліфаги T2, Т4, Т6 (від англ. Type – типові). У цих фагів молекула двунітевой суперспіралізованной ДНК знаходиться всередині головки розміром 65-100 нм і захищена капсидом. Капсид складається з білкових молекул – ідентичних поліпептидних субодиниць, укладених по ікосаедріческой (кубічному) типу симетрії. До складу головки також входить поліпептид, що складається з аспарагінової, глутамінової кислот і лізину. У деяких фагів всередині головки знаходиться внутрішній гістоноподобний білок, що забезпечує суперспіраліза-
Цію ДНК. Хвостовий відросток довжиною більше 100 нм має всередині порожній циліндричний стрижень, що сполучається з головкою, а зовні – чохол (футляр), здатний до скорочення зразок м’яза. Чохол хвостового відростка утворений білковими субодиницями, укладеними по спіральному типу симетрії, містить АТФ і іони Ca. На дистальному кінці відростка є шестикутна базальна пластинка з шипами, від яких відходять ниткоподібні структури – фібрили.
У деяких фагів (наприклад, T2) в дистальній частині відростка міститься фермент лізоцим.
Антигенні властивості. Бактеріофаги містять групоспецифічні і типоспецифічні антигени, володіють імуногенні властивості, викликаючи синтез специфічних антитіл в організмі. Антитіла, взаємодіючи з бактеріофагами, можуть нейтралізувати їх літичну активність щодо бактерій. За типоспецифічними антигенів фаги поділяють на серотипи.
Резистентність. У порівнянні з вірусами людини бактеріофаги більш стійкі до факторів навколишнього середовища. Вони інактивуються під дією температури 65-70 ° С, УФ-опромінення у високих дозах, іонізуючої радіації, формаліну і кислот. Тривало зберігаються при низькій температурі і висушуванні.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)