Bacteriofagul ca purtător de informații
Din povestea bacteriofagii, bacterii forța o celulă pentru sinteza ADN-ului și component proteic al fagului, am aflat că un singur fage poate provoca o epidemie intre bacterii si intr-un timp scurt pentru a distruge într-un mediu lichid de miliarde de celule.
Dar, în anumite circumstanțe, apariția unui bacteriofag într-o celulă microbiană nu duce neapărat la moartea sa. ADN-ul din fag intră în celulă, totuși, celula continuă să trăiască, ca și când nu s-ar fi întâmplat nimic. Aceasta seamănă cu pătrunderea piraților deghizați în echipajul navei, care pregătesc în secret deturnarea sub masca marinarilor prietenoși, așteptând doar momentul potrivit. Bacteria afectată continuă să crească în exterior, fără a se împiedica și din când în când, în condiții adecvate, să se împartă în două celule noi.
Dar ceva sa schimbat în proprietățile sale - bacteria a devenit rezistentă la fagii de un anumit tip. Și aceasta este singura dovadă că ADN-ul fagului este în celula sa. Specialiștii spun că în astfel de cazuri de fagi neinfecțioși sau simbiozici și de bacterii lizogene. "Lizogen" - pentru că, într-un anumit moment, pentru un motiv pretins complet neînțeles, 2-3 celule dintr-un miliard plătesc brusc pentru ospitalitatea lor și vor pieri. Și sute de bacteriofagi izbucnesc din celulele moarte. Este suficient să transferați o picătură de acest mediu într-o altă cultură a bacteriilor susceptibile, astfel încât să izbucnească o catastrofă și să se piardă aproape toată cultura într-un timp scurt.
* (Lizogenic - care poartă în sine posibilitățile de dizolvare a celulelor, liza lor .-- - Notă).
Aproape, dar nu toate! Unele celule vor supraviețui atacului bacteriofagilor. Dar acești norocoși, care au suferit prima lovitură, se vor schimba cumva, vor dobândi proprietăți noi și îi vor da generației următoare.
Ce, de fapt, se întâmplă asta? J. Lederberg de la Universitatea Stanford (California), care a observat pentru prima dată acest fenomen, o explică după cum urmează. După penetrarea ADN-ului fag în bacteria lizogenică, nu se produce înmulțirea fagului obișnuită și nu se produce moartea celulară. În acest caz, ADN-ul fag este atașat la cel bacterian, care este localizat în cromozomul celulei. Când celula începe să se împartă în două fiica, și împărțit cromozom și este dublat, iar cantitatea de ADN fagic și jumătate cade în fiecare nou cromozom. Deci, cu fiecare diviziune celulară suplimentară, ADN-ul fag este transferat la fiecare dintre celulele fiice. Printre miliardele de celule, în mod natural, vor fi și cele în care ADN-ul fagic este eliberat din cromozom și începe să se înmulțească rapid, iar celula va muri. În unele dintre aceste mânere ADN fagic, cu si o bucata de cromozomi celulare, și particulele de fagi nou formate conțin, în acest caz, în plus față de ADN-ul lor, „felie“ a cromozomului bacterian. Când acest fagi a fost găsit cu alte celule sensibile, împreună cu ADN-ul fagic în particule ADN bacterian din aceasta cade, și ei sunt atașați împreună la un nou cromozom al celulei gazdă. Un fragment al cromozomului altui se aseamănă cu cromozomul acestei celule, iar acesta din urmă este îmbogățit cu gene noi. În exterior, acest lucru se va manifesta prin achiziționarea de către celulă a unor proprietăți noi. În cazul în care, de exemplu, o genă străină pentru sinteza de substanță, care până atunci „îmbogăți“ celula nu poate forma, atunci capacitatea de a obține nu numai să se doarmă, dar, de asemenea, puii ei. Proprietatea dobândită, îi datorează o genă care a intrat în celulă cu ajutorul unui bacteriofag. Lederberg a numit această formă de transducție a modificărilor ereditare.
Cu ajutorul „bacteriofagului 80“ metoda de transducție ar putea transfera proprietatea de rezistență la penicilină pe bacteria înainte de exercițiu a crescut sensibilitatea la antibiotice. Același bacteriofag a transferat proprietatea de stabilitate și celelalte două antibiotice, dar în acest caz, nu toate „fagi 80“ au luat parte la transducția, aceasta este efectuată doar una la un milion.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: