бактеріофаг

фаг; вірус бактерій (англ. bacteriophage ) - (від бактерії і грец. Φᾰγω - "пожираю") - вірус , Здатний паразитувати в бактеріальних клітинах.

опис

Віруси, що викликають загибель (лізис) інфікованих бактерій, відомі як литические бактеріофаги (фаги). Так звані помірні бактеріофаги вбудовують власну ДНК в хромосому бактерії. Синтез вірус-специфічних білків і нуклеїнових кислот у таких фагів пригнічений специфічним репрессором, тому бактерія не гине і стає «імунної» до повторного зараження (лізогенія). Асоціація фаговой ДНК з геномом бактерії здатна якісно змінювати антигенні або морфологічні властивості бактеріальної клітини, обумовлювати синтез факторів вірулентності (лізогенна конверсія). ДНК помірних вірусів реплікується синхронно з розмноженням лізогенной бактерії, але іноді (приблизно в одній з 102-105 подібних бактерій) фаг починає спонтанно розмножуватися і лизировать клітку. Розмножуючись в клітці, деякі помірні бактеріофаги здатні захоплювати гени бактерії і, інфікуючи інші клітини, передавати гени новому господареві (трансдукція). Трансдуцірующіе фаги переносять тільки бактеріальну ДНК (загальна трансдукция) або вірусну ДНК, ділянка якої заміщений на бактеріальну ДНК (специфічна трансдукция). Такі фаги не здатні утворювати дочірні популяції, т. Е. Є дефектними. Дефектні фаги використовують в генної інженерії в якості векторів . Дослідження на бактеріофагів дозволили вирішити ряд найважливіших проблем молекулярної біології і молекулярної генетики. На моделі бактеріофагів було доведено, що матеріальним носієм спадковості є ДНК; були відкриті феномени модифікації-рестрикції, транскрипції; проведені дослідження з вивчення реплікації, рекомбінації, морфогенезу. В основу класифікації фагів покладені антигенна структура, морфологія фагів, спектр дії, хімічний склад і ін. Більшість фагів відноситься до ДНК-вірус з нуклео-капсидом, організованим за принципом змішаної симетрії. За спектром дії виділяють типові фаги (Т-фаги), лизирующие бактерії окремих типів всередині виду; моновалентні фаги, лизирующие бактерії одного виду; і полівалентні фаги, лизирующие бактерії декількох видів.

Бактеріофаг phi29 володіє складною системою для упаковки ДНК в капсид . Цей добре вивчений наномотор можна хімічно і генетично модифікувати для того, щоб вбудувати його в ліпосомальна мембрану і використовувати в системах доставки лікарських засобів для їх контрольованого вивільнення в патологічному вогнищі. На основі масивів з модифікованих наномоторів, які розпізнають різні біомаркери, розробляються чутливі сенсори для in vitro діагностики.

Бактеріофаги (їх капсиди), так само як і інші віруси, можуть бути використані як будівельні ліси, які визначають певне просторове розташування небіогенним наночастицам . Подібні «будівельні ліси» дозволяють не тільки створювати планарниє структури певної форми і розміру, але й перейти до проектування і створення тривимірних наноконструкцій, таких складних, як тетраедр або сфера. В результаті можуть бути отримані наноструктури або матеріали з новими корисними властивостями для застосування в самих різних областях нанотехнологій .

ілюстрації

Будова бактеріофага Т4:

1 - головка; 2 - хвіст; 3 - нуклеїнова кислота; 4 - капсид; 5 - «комірець»; 6 - білковий чохол хвоста; 7 - фібрила хвоста; 8 - шипи; 9 - базальна пластинка.

автори

• Курочкін Ілля Миколайович
• Народицький Борис Савелійович
• Борисенко Григорій Геннадійович
• Нестеренко Людмила Миколаївна

джерела

1. Жданов В.М. Еволюція вірусів. Монографія. - М .: Медицина, 1990. - 376 с.
2. Бактеріофаги // Вікіпедія, вільна енциклопедія. - www.ru.wikipedia.org/wiki/Бактериофаги (Дата звернення: 24.07.2010).
3. NIH Nanomedicine Development Center // Peixuan Guo, 2006. - www.vet.purdue.edu/PeixuanGuo/NDC/