Бактериофаги

ВВЕДЕНИЕ. Многие ключевые реакции круговорота

гидроксимасляная кислота или полифосфаты. Благо-

веществ в природе осуществляются только микроор-

даря разнообразию обмена веществ представители

ганизмами. В частности, микроорганизмам принад-

группы эубактерий встречаются в любой природной

лежит ведущая роль в осуществлении процессов рас-

среде, этому также способствуют своеобразные пути

пада. Эти процессы особенно важны для высших

эволюционирования белков и кофакторов эубакте-

организмов, поэтому в природе часто имеют место

рий. Например, пурпурная мембрана галобактерий

симбиотические отношения между высшими орга-

обладает некоторыми функциональными свойствами

низмами и микроорганизмами. В качестве примеров

(в том числе способностью к фотосинтезу), позволя-

можно привести лишайники (симбиоз между грибами

ющими считать этих бактерий древнейшими предше-

и водорослями), бактерии в рубце у крупного рогато-

ственниками высших организмов.

го скота или кишечную флору млекопитающих.

АРХЕБАКТЕРИИ (АРХЕИ). Считается, что археи суще-

В то же время некоторые микроорганизмы являются

ствовали сотни миллионов лет до нашей эры и что

возбудителями различных заболеваний. Непатоген-

это одна из самых древних форм жизни на Земле.

ные микроорганизмы широко используются в биотех-

Для большинства архей характерен анаэробный об-

нологии: при получения таких важных продуктов, как

мен веществ (т. е. они могут существовать в отсутст-

лимонная кислота, антибиотики, ксантановые смолы

вие кислорода), и они часто встречаются в так назы-

и применяемые в научных и производственных целях

ваемых экстремальных средах. Например, только

ферменты, а также при аэробной или анаэробной

представители архей осуществляют превращение ук-

очистке сточных вод, воздуха и почвы и в синтезе ре-

сусной кислоты в метан – реакция, лежащая в осно-

комбинантных белков. В силу своего относительно

ве биотехнологической очистки сточных вод. От эу-

простого строения микроорганизмы часто служат в

бактерий археи отличаются по структурным и

качестве модельных организмов при изучении биохи-

генетическим признакам. Например, клеточная стен-

мических, генетических и физиологических процес-

ка архей построена не из фосфолипидов, а из эфи-

сов. Разработано много методик проведения мута-

ров глицерина. В связи с экстремальными условиями

генеза, и преимущество микроорганизмов для таких

обитания архей их ферменты часто обладают специ-

экспериментов заключается в их сравнительно

фическими свойствами, и эти особенности использу-

коротком жизненном цикле. Раньше классификация

ются в биотехнологии. Так, ДНК-полимераза Pyro-

микроорганизмов была основана на клеточном

coccus furiosus, обитающей в глубоководных озерах,

строении: их делили на прокариотические и эука-

применяется для ПЦР в тех случаях, когда необходи-

риотические; однако согласно современным предста-

ма повышенная точность интерполяции нуклеотидов.

влениям, среди прокариот выделены также археи и

ДРОЖЖИ И ГРИБЫ. Все дрожжи и грибы (около

эубактерии (около 6000 полностью охарактеризован-

70 000 штаммов) – эукариоты. В отличие от прока-

ных штаммов).

риот их клеточная стенка построена из хитина или,

ЭУБАКТЕРИИ, или истинные бактерии, – это однокле-

реже, из целлюлозы. Практически все грибы – гете-

точные организмы размером около 1 мкм, размно-

ротрофы и осуществляют аэробное дыхание. В осно-

жающиеся делением. Как и все прокариоты, эубакте-

ве классификации грибов лежит способ их размно-

рии не имеют клеточного ядра. ДНК эубактерии

жения. Вегетативное тело грибов (мицелий) состоит

называется нуклеоидом. Эубактерии часто содержат

из системы ветвящихся нитей (гиф). Наиболее рас-

нехромосомные ДНК, например плазмиды, в которых

пространено бесполое размножение, которое осуще-

хранится часть генетического материала. Плазмиды

ствляется спорами или в результате почкования. По-

могут распространяться в результате горизонтально-

ловой процесс у низших грибов (фикомицетов)

го обмена генами – чрезвычайно важного процесса,

происходит с участием гамет, а у высших грибов для

обеспечивающего естественную эволюцию метабо-

этой цели формируются разнообразные плодовые те-

лизма бактерий, в том числе образование штаммов,

ла, например сумки у аскомицетов или базидии у ба-

устойчивых к антибиотикам. В зависимости от строе-

зидиомицетов. Форма плодового тела также при-

ния клеточной стенки бактерии делятся на грамполо-

знак, используемый при классификации грибов.

жительные и грамотрицательные, при этом грамот-

рицательные бактерии имеют более сложно

устроенную клеточную стенку, чем бактерии, окраши-

вающиеся по методу Грама (грамположительные).

Клетки многих бактерий покрыты слизистой оболоч-

кой, а также имеют выросты, позволяющие им пере-

двигаться. В цитоплазме бактериальных клеток могут

накапливаться запасные вещества, например поли-