30. Типи генетичних карт у вірусів.

-рекомбінаційна;

-хімічна (сіквенс нуклеотидів);

-фізична;

-рестрикційна;

-реасортаційна;

- транскрипційна;

-трансляційна.

31. Генетична карта бактеріофагу т4. Genome and Structure

The elongated isocahedral head of T4 phage contains linear double-stranded DNA genome about 169 kbp long and encodes 289 proteins including two accesory proteins, HOC (highly antigenic outer capsid proteins) and SOC (small outer capsid proteins). Binding of SOC stablizes the capsid and resist osmotic shocks.

The T4 genome is terminally redundant and is first replicated as a unit, then several genomic units are recombined end-to-end to form a concatemer. When packaged, the concatemer is cut at unspecific positions of the same length, leading to several genomes that represent circular permutations of the original. The genome is AT-rich and contains modified bases in the form of 5 hydroxy-methyl-cytosine, rather than cytosin, which protect the phage DNA from many host restriction systems and from phage-encoded nucleases that degrade cytosine-containing host DNA during infection. The T4 genome bears eukaryote-like intron sequences.

The T4 tail fibres, pins and base plates are involved in binding to the lipo-polysaccharide receptor of the E.Coli. The T4’s tail is hollow so that it can pass its nucleic acid into the cell it is infecting after attachment. The tail attaches to a host cell with the help of tail fibres.

Бактериофаг т4

Бактериофаг Т4 имеет одну двухцепочечную линейную молекулу ДНК, состоящую из 160-103 пар нуклеотидов. В ней закодировано более 150 различных белков, в том числе более 30 белков, участвующих в репликации фаговой ДНК

Схема розрізання конкатемеру фага Т4 Конкатемер ДНК фагу Т4 Кінцеві надлишки Розрізання Геном фагу, що пакується в головку Сайти розрізання Мінімальний геном фагу Фагова прегеномна ДНК являє собою багато копій геномної ДНК, з’єднаних “кінець-в-кінець” Геном кожного фагу має циркулярні пермутації в лінійній генетичній карті Геном кожного фагу має більше інформації, ніж мінімвльний геном 

Н. Вісконті та М. Дельбрюк виходили з наступних основних положень: 1) у загальному фонді ДНК батьківські геноми фагів повністю перемішані; 2) кожен геном фага аналогічний цілої хромосомі; 3) при реплікації відбуваються неодноразові спарювання та рекомбінації. Відповідно до цих допущеннями виходить, що геноми Т-парних бактеріофагів проходять близько 5 циклів парування та рекомбінації. На основі цього підходу побудовані генетичні карти бактеріофагів Т4, X, які представляють собою кільце, відповідне кільцевої структурі генома цих бактеріофагів. Кільцева карта рекомбінації побудована і для Т-парного фага Т4, у якого геном в дійсності представлений лінійної молекулою ДНК. Цей парадокс пояснюється тим, що геноми Т4, упаковані в частки фага, мають так звану кінцеву надмірність, що допускає кільцеві перестановки, або кільцеві пермутації генів. Справа в тому, що в головці Т4 укладено ДНК приблизно на 1% більше, ніж відповідає одному геному фага. Додаткові, кінцеві, ділянки фагової ДНК і складають фізичну основу кінцевий надмірності. При зараженні клітки між молекулами такий ДНК відбуваються рекомбінації з об'єднанням декількох геномів у конкатемери. Довгі молекули ДНК, що складаються з декількох геномів, далі реплицируются і рекомбінують знову. При дозріванні бактеріофага Т4 працює принцип «наповнення голівки". При цьому нарізаються молекули ДНК, в яких спостерігаються кінцева надмірність і кільцеві пермутації генів.