1.4. Репликация днк.

В репликации фаговой ДНК участвует белковый комплекс, образующий реплисому. Т4 кодирует 10 белков, входящих в данный комплекс. Реплисомальные белки могут быть разделены на 3 группы по своей функции: репликазные (ответственны за удвоение ДНК), праймосомальные белки (ответственны за раскручивание и инициацию фрагментов Оказаки) и белки, отвечающие за репарацию фрагментов Оказаки.

Репликазные белки включают gp43 ДНК полимеразу, ответственную за синтез ведущей и отстающей цепи, gp45 держатель, скользящий, кольцевой формы – фактор, обеспечивающий точность ДНК полимеразы, и gp44/62 погрузчик держателя – ААА+ АТФаза, обеспечивающий его установку на дуплексе ДНК и снятие с нее.

Праймосомальные белки представлены gp41 хеликазой (разрушает водородные связи между комплементарными цепями ДНК), gp61 праймаза, ДНК зависимая РНК полимераза, ответственная за синтез праймеров на отстающей цепи, gp32 SSB белок, ответственный за защиту одноцепочечной ДНК (от хеликазы) и gp59 загрузчик хеликазы. Репарация фрагментов Оказаки осуществляется экзонуклеазой RNaseH и АТФ-зависимой лигазой gp30.

Таким образом, фаг T4 не только организует верную временную последовательность экспресии своих генов (в порядке «ранние гены - средние гены - поздние гены»), но и чрезвычайно существенно модифицирует (фактически выключает) транскрипционный аппарат бактериальной клетки и деградирует клеточную ДНК, обеспечивая, таким образом, подавляющую транскрипцию собственных генов.

1.5. Интроны.

Следует отметить такую особенность фага Т4, как наличие интронов – незначащих последовательностей. Интроны располагаются в генах td, nrdB, nrdD и 60. Интроны в первых трех генах способны к самовырезанию. Интроны в этих генах кодируют эндонуклеазы, причем nrdB интрон – дефектный фермент. Эндонуклеазы используются самими интронами для «хоуминга». Интрон в гене 60 не вырезается, а пропускается при транскрипции.

В результате репликации вирусной ДНК образуется прегеномная фаговая ДНК, которая представлена ​​многими копиями геномной ДНК, соединенными «конец в вконец». Такая структура ДНК фага получила название «конкатемер». В случае фага Т4 нарезка конкатемера, которая осуществляется с помощью эндонуклеазы, является процессом неспецифическим и не определяется определенными сайтами его ДНК. Схематично это выглядит следующим образом. Свободный конец ДНК конкатемера вводится в собранную пустую головку бактериофага до ее заполнения (данный процесс является энергозатратным и требует расщепления АТФ). В дальнейшем конкатемер вирусной ДНК отрезается и начинается заполнение следующей пустой головки фага. Уникальность упаковки конкатемерной ДНК в капсид фага Т4 заключается в том, что внутренний объем пустой головки позволяет ввести в нее более одного генома вируса. Поэтому «геном» каждой фаговой частицы содержит, фактически, более 100% длины геномной ДНК вируса и, соответственно, характеризуется конечной избыточностью (то есть, наличием «избытка» ДНК на одном из концов генома).

2. Структура и сборка составляющих элементов фага Т4.

Т4 имеет сложную структуру и состоит из капсида длиной 1195 А, шириной 860 А и длинного сокращающегося хвостового отростка длиной 1000А и 210 А в диаметре. Базальная пластика с прикрепленными длинными и короткими фибриллами -- шести длинными и шести короткими. Длинные отростки сперва находят E.Coli, а, затем короткие прочно прикрепляются к клетке. Основание при этом передает импульс в ствол, который сокращается, как мускул, выдавливая из себя вирусную ДНК в клетку-хозяина.