19 Вопрос Свойства фагов (химический состав, резистентность, специфичность).

Химический состав. По химическому составу ДНК фагов отличается от ДНК вирусов животных и растений тем, что содержит оксиметилцитозин. Сперматозоидной формы фаги состоят из 40-50% спирально скрученной двухцепочечной ДНК, находящейся в полости головки фага, и 50-60% белка, из которого построены оболочка головки и отросток фага. Капсомеры фага в головке располагаются по кубическому, а в отростке по спиральному типу симметрии. В концевой части отростка находится небольшое количество липидов в виде нейтральных жиров и фермент типа лизоцима.

Резистентность. Устойчивость фагов к факторам окружающей среды достаточно велика. Они выдерживают нагревание до 75 °С, не обезвреживаются в малых концентрациях дезинфицирующих веществ, резистентны к антибиотикам, хлороформу и ферментным ядам, что широко используется при выделении фагов из бактериальных популяций, весьма чувствительным ко всем трем микробоцидным веществам. Быстро разрушаются фаги в желудочном соке, а также под воздействием ультрафиолетовых лучей, ионизирующих излучений. В организме человека сохраняются в течение 7-10-13 дней, что при проведении профилактических мероприятий в очагах кишечных инфекций требует повторного назначения фагов контактным (инфицированным) лицам.

Антигенность и специфичность фагов. Белки фагов - хорошие антигены и при парентеральном введении вызывают выработку антител. По антигенной структуре фаги подразделяются на серогруппы и серовары. Обычно фаги отличаются типоспецифичностью, т. е. лизируют только определенные серовары данного вида. Видоспецифические фаги (монофаги) разрушают все штаммы вида, но на разных особях популяции размножаются неодинаково интенсивно. Полифаги, способные лизировать родственные бактерии, встречаются редко. Различают несколько фаз продуктивной инфекции, сопровождающейся размножением вирионов: фаза прикрепления и проникновения; эклипс-фаза, или фаза затмения; фазы синтеза ранних ферментов и компонентов фага; сборки и выхода фагов из бактерий. При эффективном взаимодействии фаги эшерихий адсорбируются на липопротеидных (Т-2, Т-6) или липосахаридных (Т-3, Т-4, Т-7) рецепторах, а простые по строению фаги, как правило, лизирующие только мужские особи бактерий, - на пилях. При этом на рецепторах и пилях могут адсорбироваться десятки фаговых частиц, однако продуктивную инфекцию чаще всего вызывает лишь одна из них, а точнее, - ее нуклеиновая кислота (НК). Распознаются рецепторы нитями базальной пластинки Т-четного колифага. Вслед за этим под влиянием выделяемого фагом лизоцима в клеточной стенке эшерихий образуется отверстие, через которое посредством сокращения оболочки головки и чехла в цитоплазму вталкивается кончик стержня и из него в цитоплазму бактерии проникает ДНК с несколькими молекулами небольших пептидов и белков, предохраняющих ее от бактериальных эндонуклеаз (рестриктаз).

20.Фазы взаимодействия вирулентных фагов с бактериями

I стадия – адсорбция.

II стадия – пенетрация (проникновение).

III стадия – биосинтез фаговой НК и белков капсида.

IV cтадия – лизис клетки и выход из нее.

Вирулентные фаги, проникнув в бактериальную клетку, автономно репродуцируются в ней и вызывают лизис бактерий. Процесс взаимодействия вирулентного фага с бактерией протекает в виде нескольких стадий и весьма схож с процессом взаимодействия вирусов человека и животных с клеткой хозяина. Однако для фагов, имеющих хвостовой отросток с сокращающимся чехлом, он имеет особенности. Эти фаги адсорбируются на поверхности бактериальной клетки с помощью фибрилл хвостового отростка. В результате активации фагового фермента АТФазы происходит сокращение чехла хвостового отростка и внедрение стержня в клетку. В процессе «прокалывания» клеточной стенки бактерии принимает участие фермент лизоцим, находящийся на конце хвостового отростка. Вслед за этим ДНК фага, содержащаяся в головке, проходит через полость хвостового стержня и активно впрыскивается в цитоплазму клетки. Остальные структурные элементы фага (капсид и отросток) остаются вне клетки.

После биосинтеза фаговых компонентов и их самосборки в бактериальной клетке накапливается до 200 новых фаговых частиц. Под действием фагового лизоцима и внутриклеточного осмотического давления происходит разрушение клеточной стенки, выход фагового потомства в окружающую среду и лизис бактерии. Один литический цикл (от момента адсорбции фагов до их выхода из клетки) продолжается 30—40 мин. Процесс бактериофагии проходит несколько циклов, пока не будут лизированы все чувствительные к данному фагу бактерии.