Ответьте кратко и своими словами что такое профаг

Обновлено: 30.06.2024

Содержание

Профаги могут делать множество вещей внутри своих бактериальных штаммов. Профаги могут увеличивать потенциал вирулентности бактериальных штаммов как у людей, так и у патогенов растений, а также увеличивать способность бактерий выживать в суровых условиях. [1] Патогены смогли адаптироваться и процветать в самых разных средах. Некоторые анаэробные патогены, такие как Clostridium perfringens и Clostridium difficile существуют в кишечнике и не могут выжить в местах с большим количеством кислорода в течение продолжительных периодов времени. [2] Третьи могут находиться в почве, например B. anthracis, в то время как патогены, такие как C. difficile может выжить даже в очень стерильных условиях больницы. Профаги могут предоставить этим бактериям как механизмы устойчивости, так и метаболические преимущества, которые дают клетке-хозяину наилучшие шансы на выживание. [3] иногда даже полностью изменяя геном бактерий. [4]

Индукция профага

При обнаружении повреждения клетки-хозяина УФ-светом или определенными химическими веществами профаг удаляется из бактериальной хромосомы в процессе, называемом индукцией профага. После индукции репликация вируса начинается через литический цикл. В литическом цикле вирус управляет репродуктивным механизмом клетки. Клетка может наполняться новыми вирусами до тех пор, пока не подвергнется лизису или взрыву, или она может выделять новые вирусы по одному в процессе экзоцитоза. Период от инфицирования до лизиса называется латентным периодом. Вирус, следующий за литическим циклом, называется вирусом. ядовитый вирус. Профаги - важные агенты горизонтальный перенос генов, и считаются частью мобиломе. Все семейства бактериальных вирусов, которые имеют кольцевые (одноцепочечные или двухцепочечные) геномы ДНК или реплицируют свои геномы через репликация катящегося круга (например., Caudovirales) имеют умеренные члены. [5]

Зиготическая индукция

Зиготическая индукция происходит, когда бактериальная клетка, несущая ДНК бактериального вируса, переносит свою собственную ДНК вместе с вирусной ДНК (профагом) в новую клетку-хозяин. Это вызывает разрушение клетки-хозяина. [6] ДНК бактериальной клетки заглушается перед входом в клетку с помощью белок-репрессор который кодируется профаг. После переноса ДНК бактериальной клетки в хозяйскую клетку белок-репрессор больше не кодируется, и исходная ДНК бактериальной клетки затем включается в хозяйской клетке. Этот механизм в конечном итоге приведет к высвобождению вируса, поскольку клетка-хозяин расщепляется, и вирусная ДНК может распространяться. [7] Это новое открытие дало ключевую информацию о бактериальная конъюгация и внесла свой вклад в раннюю репрессивную модель регуляции генов, которая объяснила, как лак оперон и λ бактериофаг гены негативно регулируются.

Реактивация профага

Бактериофаг λ может пройти тип рекомбинационный восстановление, называемое реактивацией профага. [8] [9] Реактивация профага может происходить путем рекомбинации между поврежденной УФ-излучением хромосомой инфицированного фага λ и гомологичным фагом. геном интегрирован в бактериальную ДНК и существует в состоянии профага. Реактивация профага в случае фага λ, по-видимому, представляет собой точный процесс рекомбинационной репарации, который опосредуется recA+ и красный + генные продукты.

Приложения

Профаги могут многое рассказать исследователям об отношениях между бактерией и хозяином. [10] Имея данные о большем количестве непатогенных бактерий, исследователи смогут собрать доказательства того, вносят ли профаги вклад в выживаемость хозяина. Геномика профагов может привести к экологической адаптации взаимоотношений между бактериями. [11] Другая важная область интереса - это контроль экспрессии гена профага с помощью многих генов лизогенной конверсии (преобразование гена) жестко регулируется. [12] Этот процесс способен превращать непатогенные бактерии в патогенные бактерии, которые теперь могут производить вредные токсины. [13] например, в стафилококковые инфекции. Поскольку конкретные механизмы профага еще не детализированы, это исследование может предоставить сообществу этот инструмент для будущих исследований. [14]

латентная (скрытая) неинфекционная форма умеренного бактериофага (См. Бактериофаги), присутствующая в лизогенных бактериях (см. Лизогенизация). Представляет собой дезоксирибонуклеиновую кислоту (См. Дезоксирибонуклеиновая кислота) (ДНК) умеренного фага, объединённую с ДНК лизогенизированной бактерии.ДНК П. по размерам составляет примерно 1 /₅₀— 1 /₁₀₀ от размера ДНК бактериальной хромосомы и содержит около 10 5 пар нуклеотидов (См. Нуклеотиды). Т. о., П. является целым Геномом фага, включающим около 100 генов. П. чаще занимает определённое место в хромосоме бактерии и наследуется так же, как обычные бактериальные Гены. Так, П. фага λ локализован в хромосоме кишечной палочки рядом с геном, контролирующим расщепление углевода галактозы. (Местонахождение П. генетически контролируется специальной его областью, составляющей около 1 /₁₅ общей длины генома.) П. непатогенен для бактериальной клетки и на протяжении многих поколений воспроизводится одновременно с бактериальной хромосомой. Однако в части растущих лизогенных бактерий (Профаг 1 клетка на миллион) П. переходит в инфекционное состояние — индуцируется. В результате индукции он превращается во внутриклеточный вегетативный фаг, не связанный с бактериальной хромосомой. При его размножении происходит Лизис и гибель бактериальной клетки. Отдельные лизогенные бактерии могут нести несколько П. См. также ст. Лизогения и лит. при ней.

профаг бактериофаг Словарь русских синонимов. профаг сущ., кол-во синонимов: 1 • бактериофаг (3) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: бактериофаг

ПРОФАГ (от греч. pro - раньше, перед и phagos - пожиратель), латентная (скрытая) неинфекционная форма умеренного бактериофага, присутствующая в лизогенных бактериях (см. Лизогенизация). Представляет собой дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) умеренного фага, объединённую с ДНК лизогенизированной бактерии. ДНК П. по размерам составляет примерно 1/50-1/100 от размера ДНК бактериальной хромосомы и содержит ок. 10 5 пар нуклеотидов. Т. о., П. является целым геномом фага, включающим ок. 100 генов. П. чаще занимает определённое место в хромосоме бактерии и наследуется так же, как обычные бактериальные гены. Так, П. фага л локализован в хромосоме кишечной палочки рядом с геном, контролирующим расщепление углевода галактозы. (Местонахождение П. генетически контролируется спец. его областью, составляющей ок. 1/15 общей длины генома.) П. непатогенен для бактериальной клетки и на протяжении мн. поколений воспроизводится одновременно с бактериальной хромосомой. Однако в части растущих лизогенных бактерий (~1 клетка на миллион) П. переходит в инфекционное состояние - индуцируется. В результате индукции он превращается во внутриклеточный вегетативный фаг, не связанный с бактериальной хромосомой. При его размножении происходит лизис и гибель бактериальной клетки. Отдельные лизогенные бактерии могут нести несколько П. См. также ст. Лизогения и лит. при ней.

( от греч. pro — перед, раньше, вместо и . фаг), геном умеренного бактериофага, находящийся в бактериальной клетке и реплицирующийся одновременно с репликацией хромосомы; латентная (скрытая) неинфекц. форма бактериофага. Как правило, геном умеренных фагов (напр., фага 1) при переходе в состояние П. встраивается (интегрирует) в определённый участок бактериальной хромосомы, что контролируется спец. областью фагового генома. Иногда бактериофаг не присоединяется к хромосоме и существует в бактериальной клетке в качестве изолированной кольцевой молекулы ДНК. Гены П., контролирующие лизис клетки, репрессированы, поэтому он непатогенен для содержащей его бактерии, придаёт ей иммунность к заражению гомологичным фагом и может сохраняться в лизогенной клетке много поколений. Однако в части растущих лизогенных бактерий (1 клетка на миллион) происходит индукция П.— его спонтанный переход в инфекц., литич. состояние, что приводит к лизису бактериальной клетки. Частота индукции П. может быть повышена рядом агентов (напр., УФ-лучами). Интеграция и индукция П., встроенных в хромосому бактерий, осуществляются за счёт сайт-специфич. рекомбинации и катализируются ферментами, кодируемыми фаговым геномом. При индукции П. в геном фага могут включаться близлежащие участки бактериальной хромосомы (в случае П., встроенных в хромосому) или фрагменты бактериальной ДНК (в случае П., не присоединённых к хромосоме). Такие фаги используют в опытах по специфич. и общей трансдукции. (см. ЛИЗОГЕНИЯ).

форма существования умеренного фага, при к-рой НК фага интегрирована с хромосомой бактерий и при репликации передается дочерним особям в большом числе поколений. См. Лизогения.

Различают вирулентные фаги, способные вызвать продуктивную форму процесса, и умеренные фаги, вызывающие редуктивную фаговую инфекцию (редукцию фага). В последнем случае геном фага в клетке не реплицируется, а внедряется (интегрируется) в хромосому клетки хозяина (ДНК в ДНК), фаг превращается в профаг. Этот процесс получил название лизогении. Если в результате внедрения фага в хромосому бактериальной клетки она приобретает новые наследуемые признаки, такую форму изменчивости бактерий называют лизогенной (фаговой) конверсией. Бактериальную клетку, несущую в своем геноме профаг, называют лизогенной, поскольку профаг при нарушении синтеза особого белка- репрессора может перейти в литический цикл развития, вызвать продуктивную инфекцию с лизисом бактерии.Умеренные фаги имеют важное значение в обмене генетическим материалом между бактериями- в трансдукции (одна из форм генетического обмена). Например, способностью вырабатывать экзотоксин обладают только возбудитель дифтерии, в хромосому которого интегрирован умеренный профаг, несущий оперон tox, отвечающий за синтез дифтерийного экзотоксина. Умеренный фаг tox вызывает лизогенную конверсию нетоксигенной дифтерийной палочки в токсигенную.

По спектру действия на бактерии фаги разделяют на :- поливалентные (лизируют близкородственные бактерии, например сальмонеллы);- моновалентные (лизируют бактерии одного вида);- типоспецифические (лизируют только определенные фаговары возбудителя).На плотных средах фаги обнаруживают чаще с помощью спот (spot) - теста (образование негативного пятна при росте колоний) или методом агаровых слоев (титрования по Грациа).Практическое использование бактериофагов.1.Для идентификации (определение фаготипа).2.Для фагопрофилактики (купирование вспышек).3.Для фаготерапии (лечение дисбактериозов).4.Для оценки санитарного состояния окружающей среды и эпидемиологического анализа.

2. Динамика развития инфекционной болезни.

Инфекционные заболевания характеризуются цикличностью, сменой периодов.

1.Инкубационный период- от момента заражения до первых клинических признаков (процесс активного размножения возбудителя).

2.Продромальный период (предвестников) характеризуется общими неспецифическими проявлениями- недомоганием, головной болью, повышением температуры и другими симптомами преимущественно токсического генеза.

3.Период развития (разгара) болезни характеризуется типичными (специфическими) для данной инфекции клиническими проявлениями.

4.Период реконвалесценции (выздоровления). В качестве исхода болезни может наступить выздоровление, развиться носительство или летальный исход.

Бактерионосительство может иметь большое значение в распространении многих инфекций. Может наблюдаться как при латентной инфекции, так и после перенесенного инфекционного заболевания. Особое значение при некоторых инфекциях имеют хронические носители (брюшной тиф, вирусный гепатит В).

Инфекционное заболевание возникает не при каждом попадании патогенного микроорганизма в организм человека. Требуются определенные условия для реализации:

- достаточная доза микроорганизмов (понятие о критических дозах). Чума- несколько бактериальных клеток, дизентерия- десятки, для некоторых возбудителей- тысячи- сотни тысяч;

- естественный путь проникновения. Существует понятие о входных воротах инфекции, различных для различных групп инфекций- раневых, респираторных, кишечных, урогенитальных с различными механизмами заражения (глаза, кожа, дыхательные пути, желудочно- кишечный тракт, мочеполовая система и др.);

- характеристики возбудителя, его болезнетворные свойства, способность преодолевать защитные механизмы хозяина;

- состояние организма хозяина (наследственность- гетерогенность человеческой популяции по восприимчивости к инфекции, пол, возраст, состояние иммунной, нервной и эндокринной систем, образ жизни, природные и социальные условия жизни человека и др.).

Патогенность (“рождающий болезнь”)- способность микроорганизма вызвать заболевание. Это свойство характеризует видовые генетические особенности микроорганизмов, их генетически детерминированные характеристики, позволяющие преодолеть защитные механизмы хозяина, проявить свои патогенные свойства.

3.N.gonorrheae (гонококк).

Гонококк - возбудитель гонореи - венерического заболевания с воспалительными проявлениями в моче- половых путях. Субстрат для колонизации - эпителий уретры, прямой кишки, конъюнктивы глаза, глотки, шейки матки, маточных труб и яичника.

Диплококки, хорошо окрашиваемые метиленовым синим и другими анилиновыми красителями, плеоморфные (полиморфизм). Очень прихотливы к условиям культивирования и питательным средам. Из углеводов ферментируют только глюкозу.

Антигенная структура очень изменчива - характерны фазовые вариации (исчезновение антигенных детерминант) и антигенные вариации (изменение антигенных детерминант). Основную антигенную нагрузку несут детерминанты пилей и поверхностных белков. С высокой антигенной изменчивостью связано отсутствие иммунной защиты против повторного заражения. Наибольшее антигенное родство - с менингококками.

Факторы патогенности. Основными факторами являются пили, с помощью которых гонококки осуществляют адгезию и колонизацию эпителиальных клеток слизистой оболочки моче- половых путей, и липополисахарид (эндотоксин, освобождающийся при разрушении гонококков). Гонококки синтезируют IgAI- протеазу, расщепляющую IgA.

Генетика. Характерна генетическая изменчивость, даже на протяжении жизни одной микробной популяции. Передача информации осуществляется преимущественно конъюгацией. Выявлены F- и R- плазмиды, в т.ч. плазмиды, несущие ген бета - лактамазы.

Лабораторная диагностика. Бактериоскопическая диагностика включает окраску по Граму и метиленовым синим. Типичные признаки гонококка - грамотрицательная окраска, бобовидные диплококки, внутриклеточная локализация. При антибиотикотерапии, хронической гонорее и некоторых других случаях как морфологические признаки, так и отношение к окраске по Граму может изменяться. Более достоверна люминесцентная диагностика с использованием прямого и непрямого иммунофлюоресцентного анализа.

Посев производят на специальные среды (КДС- МПА из мяса кролика или бычьего сердца с сывороткой, асцит- агар, кровяной агар). Характерные признаки гонококка при бактериологической диагностике - грамотрицательные диплококки, колонии которых на плотных средах обладают оксидазной активностью. Ферментируют глюкозу, но не мальтозу или сахарозу

Профаг (англ. prophage ) — геном фага, интегрированный в хромосомную ДНК бактериальных клеток. Умеренные фаги интегрируются в геном клетки-хозяина или существуют в виде плазмид. Это латентная форма взаимодействия фага и бактериальной клетки, при которой не происходит лизис бактерий. При наличии повреждения клетки-хозяина начинается профаговая индукция, что ведет к старту литического цикла.

Профаги и их вклад в фенотип клетки-хозяина

У многих видов бактерий профаги играют существенную роль в трансформации непатогенных штаммов в патогенные. Источниками данных фенотипических изменений являются токсины, кодируемые профагами (например, перенос tox-оперона лизогенным фагом среди штаммов C. diphtheriae). Кроме того, интеграция профага в геном может приводить к нарушению экспрессии генов клетки-хозяина. В дополнение к прямым повреждениям генетического аппарата, связанными с добавлением или инактивацией генов, профаги могут влиять на фенотип бактерий на популяционном уровне, способствуя передаче генетической информации с помощью трансдукции. [1]

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Профаг" в других словарях:

профаг — профаг … Орфографический словарь-справочник

ПРОФАГ — (от греч. pro до перед и phagos пожиратель), внутриклеточная неинфекционная форма бактериофага, характеризующаяся объединением ДНК фага и клетки хозяина. Профаг непатогенен для бактериальной клетки и воспроизводится одновременно с ее хромосомой.… … Большой Энциклопедический словарь

профаг — бактериофаг Словарь русских синонимов. профаг сущ., кол во синонимов: 1 • бактериофаг (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов

ПРОФАГ — ( от греч. pro перед, раньше, вместо и . фаг), геном умеренного бактериофага, находящийся в бактериальной клетке и реплицирующийся одновременно с репликацией хромосомы; латентная (скрытая) неинфекц. форма бактериофага. Как правило, геном… … Биологический энциклопедический словарь

профаг — (от греч. pró до, перед и phágos пожиратель), внутриклеточная неинфекционная форма бактериофага, характеризующаяся объединением ДНК фага и клетки хозяина. Профаг непатогенен для бактериальной клетки и воспроизводится одновременно с её… … Энциклопедический словарь

Профаг — (от греч. pró раньше, перед и phágos пожиратель) латентная (скрытая) неинфекционная форма умеренного бактериофага (См. Бактериофаги), присутствующая в лизогенных бактериях (см. Лизогенизация). Представляет собой дезоксирибонуклеиновую… … Большая советская энциклопедия

профаг — (про + фаг) форма существования генома умеренного фага в лизогенной бактерии в виде ДНК, интегрированной с ДНК бактерии и реплицирующейся совместно с ней … Большой медицинский словарь

ПРОФАГ — (от греч. рro до, перед и phagos пожиратель), внутриклеточная неинф. форма бактериофага, характеризующаяся объединением ДНК фага и клетки хозяина. П. ненатогенен для бактериальной клетки и воспроизводится одноврем. с её хромосомой. В нек рых… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Лизогения. Лизогенные культуры. Провирусы. Профаги. Лизогенная ( фаговая ) конверсия.

Подобный феномен известен как лизогения, а популяции бактерий — как лизогенные культуры. ДНК умеренного вируса реплицирует синхронно с размножением лизогенной бактерии, н иногда (примерно в одной из 102-105 подобных бактерий) фаг начинает спонтанно размножаться, а клетка подвергается лизису. Некоторые умеренные фаги (например, участвующие в про цессах трансдукции бактерий) не способны образовывать дочерние популяции, то есть являются дефектными вирусами. Дефектные фаги используют как векторы в генной инженерии. Вирусная ДНК может длительно сохраняться в бактериальном потомстве. Такие латентные бактериофаги известны как провирусы, или профаги.

• Переход умеренного фага на литический цикл развития происходит при нарушениях синтез белкового репрессора. При этом встроенный в геном бактерии вирус проявляет все свои вирулентные свойства, репродуцируется и лизирует клетки, а также может инфицировать другие бактерии. Переход умеренного бактериофага в литический in vitro можно вызвать воздействиет на бактерии ряда факторов. Например, если лизогенные культуры подвергнуть УФ-облученик действию Н202 или создать в среде избыток некоторых питательных веществ и витаминов, так происходит немедленная стимуляция вирулентных свойств фага — индукция фага.

При лизогении происходит изменение наследственных свойств не только бактериальной клетки, н и фага; размножаясь в клетке, он способен захватывать некоторые гены бактерии и, инфицируя другую клетку, передаёт приобретённые гены новому хозяину. Подобная передача (трансдукция) во многом аналогична генетической рекомбинации у высших растений и животных.

- Вернуться в оглавление раздела "Микробиология."

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Читайте также: