बैक्टीरियोफेज टी 4 टी-ईवन श्रृंखला के बड़े चरणों से संबंधित है। T4 फेज डीएनए रैखिक है, डबल-स्ट्रैंडेड है, इसका आणविक भार 120 * 10 6 है, लंबाई 165 हजार बेस पेयर है, जो लगभग 200 जीन को एनकोड करने के लिए पर्याप्त है। लगभग 100 फेज जीनों के आनुवंशिक मानचित्र पर स्थिति निर्धारित की गई थी (चित्र 1)। फेज डीएनए अणुओं को टर्मिनल अतिरेक की विशेषता है (इन क्षेत्रों की लंबाई संपूर्ण डीएनए लंबाई का कई प्रतिशत है, अर्थात, कई हजार आधार जोड़े)। फेज डीएनए अणु आकार और आनुवंशिक संरचना में समान होते हैं, लेकिन न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में विषम (जीन के चक्रीय क्रमपरिवर्तन के परिणामस्वरूप)।

T4 एक बहुत बड़ा फेज है जिसमें काफी पूर्ण और स्वतंत्र प्रतिकृति तंत्र है। T4 फेज के सोखने के एक मिनट के भीतर, मेजबान अणुओं का संश्लेषण लगभग पूरी तरह से बंद हो जाता है, कुछ फेज जीनों का प्रतिलेखन शुरू हो जाता है, और 4 मिनट बाद फेज डीएनए प्रतिकृति पहले से ही चल रही होती है। प्रतिकृति और जीन अभिव्यक्ति के नियंत्रण का अध्ययन करने के लिए T4 फेज संक्रमण एक उत्कृष्ट मॉडल है।

T4 फेज की डीएनए प्रतिकृति 42 और 43 जीन के बीच स्थित एक बिंदु से शुरू होती है और दो दिशाओं में जाती है। बाद में, कई प्रतिकृति बिंदु उत्पन्न होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 60 प्रतिकृति कांटे होते हैं।

डीएनए प्रतिकृति का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में T4 फेज का उपयोग करने के लाभों में से एक यह है कि श्रृंखला बढ़ाव के लिए आवश्यक सभी प्रोटीन फेज द्वारा एन्कोड किए जाते हैं। ग्यारह प्रोटीन की पहचान की गई है जो प्रतिकृति फोर्क के गठन और आंदोलन में शामिल हैं, लेकिन उनमें से केवल 5 को कोर सिस्टम बनाने की आवश्यकता है। ये जीन 43 (T4 डीएनए पोलीमरेज़), 32 (एकल-फंसे डीएनए बाइंडिंग प्रोटीन), 44, 62, 45 (सहायक प्रोटीन) के उत्पाद हैं। इन प्रोटीनों की परस्पर क्रिया प्रतिकृति की निष्ठा को निर्धारित करती है।

सामान्य साइटोसिन के बजाय T4 फेज (और अन्य टी-सम फेज) के डीएनए की संरचना में। एक असामान्य आधार शामिल है - ऑक्सीमेथिलसिटोसिन (OMC)। अधिकांश ओएमसी अवशेष ग्लूकोसिलेटेड होते हैं। ऐसे संशोधित आधारों वाले डीएनए को लगभग सभी ज्ञात प्रतिबंध एंजाइमों द्वारा नहीं काटा जाता है। प्रतिबंधित एंजाइम ई कोलाईकुछ अनुक्रमों में गैर-ग्लूकोसिलेटेड ओएमसी अवशेषों को पहचानें, और ऐसे डीएनए को नष्ट कर दें। टी-ईवन फेज न केवल मेजबान प्रतिबंध एंजाइमों से रक्षा करते हैं, बल्कि न्यूक्लियस को भी एनकोड करते हैं जो अनमॉडिफाइड होस्ट डीएनए को नीचा दिखाते हैं और फेज डीएनए पर कार्य नहीं करते हैं।

T4 फेज डीएनए में OMC अवशेषों का ग्लाइकोसिलेशन आनुवंशिक रूप से निर्धारित होता है; यह विशिष्ट एंजाइमों, ग्लाइकोसिलट्रांसफेरेज़ का उपयोग करके पोलीमराइज़ेशन के बाद कुछ मिनटों के भीतर ग्लाइकोसिल अवशेषों को डीएनए में स्थानांतरित करके होता है। संघर्ष का ऐसा तरीका टी4 जैसे बड़े चरण में ही पैदा हो सकता था।

बैक्टीरियोफेज टी4 टीएमवी की तुलना में कहीं अधिक जटिल वायरस है। इसके दोहरे फंसे डीएनए में की तुलना में लगभग 165 जीन होते हैं

चावल। 30.7. टीएमवी आरएनए का एक खंड जो टीएमवी वायरस कण के संयोजन की शुरुआत करता है।

चावल। 30.8. आंशिक रूप से पुनर्निर्मित TMV कणों का इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ। प्रत्येक बढ़ते विषाणु से दो आरएनए पूंछ दिखाई दे रही हैं।

चावल। 30.9. वीटीएम विधानसभा की योजना। ए - आरएनए में दीक्षा का क्षेत्र एक लूप बनाता है और प्रोटीन डिस्क के केंद्रीय छिद्र में जाता है। डिस्क एक पेचदार "शॉक वॉशर" आकार में बदल जाती है। बी - नई डिस्क आरएनए के अंत से जुड़ी होती हैं जहां लूप स्थित होता है। आरएनए के सिरों में से एक को लगातार केंद्रीय छेद के माध्यम से खींचा जाता है और नई डिस्क के साथ बातचीत करता है। आंशिक रूप से इकट्ठे हुए वायरस में आरएनए अणु का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व। आरएनए आंदोलन की दिशा एक तीर द्वारा इंगित की जाती है। (बटलर पी.जे.जी., क्लुग ए., साइंस.आमेर., 1978.)

6 टीएमवी जीन के साथ। हालांकि, T4 फेज की संरचना, प्रजनन और संयोजन प्रक्रिया का काफी अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, क्योंकि इसका गहन आनुवंशिक और जैव रासायनिक विश्लेषण किया गया है। विरियन T4 में एक सिर होता है। प्रक्रिया और प्रक्रिया के छह तंतु (तंतु) (चित्र 30.10)। इसका डीएनए अणु एक इकोसाहेड्रल प्रोटीन शेल के अंदर कसकर पैक किया जाता है और वायरस का सिर बनाता है। इस प्रक्रिया में दो समाक्षीय नलिकाएं होती हैं जो एक छोटी गर्दन से सिर से जुड़ी होती हैं। इस प्रक्रिया में, सिकुड़ा हुआ म्यान केंद्रीय शाफ्ट को घेर लेता है जिसके माध्यम से डीएनए को मेजबान जीवाणु में पेश किया जाता है। इस प्रक्रिया के अंत में छह छोटे दांतों वाली एक बेसल प्लेट होती है, जिसमें से छह लंबे पतले तंतु निकलते हैं।

प्रक्रिया तंतु के सिरे ई. कोलाई कोशिका के विशिष्ट स्थलों से बंधते हैं। एटीपी-निर्भर संकुचन के परिणामस्वरूप, म्यान फेज सिर को बेसल लैमिना की ओर खींचती है और फिलामेंट्स को संसाधित करती है, और परिणामस्वरूप, केंद्रीय रॉड सेल की दीवार के माध्यम से प्रवेश करती है, लेकिन सेल झिल्ली के माध्यम से नहीं। उजागर फेज डीएनए तब कोशिका झिल्ली में प्रवेश करता है। कुछ मिनटों के बाद, सेलुलर डीएनए, आरएनए और प्रोटीन के संश्लेषण की सभी प्रतिक्रियाएं बंद हो जाती हैं और वायरल मैक्रोमोलेक्यूल्स का संश्लेषण शुरू हो जाता है। दूसरे शब्दों में, कोशिका को संक्रमित करने वाला वायरस जीवाणु कोशिका के सिंथेटिक तंत्र को अपने कब्जे में ले लेता है और अपने जीन को अपने जीन से बदल देता है।

T4 फेज डीएनए में जीन के तीन समूह होते हैं जो संक्रमण के विभिन्न चरणों में संचरित होते हैं: पूर्व-प्रारंभिक, प्रारंभिक और

चावल। 30.10. T4 फेज का इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ। (विलियम्स आर.सी., फिशर एच.डब्ल्यू., एन इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफिक एटलस ऑफ वायरस, सी.सी. थॉमस, स्प्रिंगफील्ड,

1974. प्रकाशक की अनुमति से पुनर्मुद्रित।)

तालिका 30.2. (स्कैन देखें) T4 फेज जीन

बाद में। T4 फेज डीएनए के संश्लेषण से पहले पूर्व-प्रारंभिक और प्रारंभिक जीनों को स्थानांतरित और अनुवादित किया जाता है। इन जीनों द्वारा एन्कोड किए गए कुछ प्रोटीन सेलुलर मैक्रोमोलेक्यूल्स के संश्लेषण को बंद कर देते हैं। संक्रमण के कुछ समय बाद, मेजबान कोशिका के डीएनए को डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिएज द्वारा अवक्रमित किया जाता है, जो टी 4 फेज के शुरुआती जीनों में से एक द्वारा एन्कोड किया गया है। T4 फेज का डीएनए स्वयं इस एंजाइम द्वारा हाइड्रोलाइज्ड नहीं होता है, क्योंकि इसमें साइटोसिन के क्लस्टर (समूहीकृत अवशेष) नहीं होते हैं। T4 फेज डीएनए में साइटोसिन के बजाय हाइड्रॉक्सीमिथाइलसिटोसिन (HMC) होता है। इसके अलावा, T4 डीएनए में HMC अवशेष ग्लूकोसिलेटेड होते हैं।

इन साइटोसिन डेरिवेटिव्स को संक्रमण में जल्दी संश्लेषित कई फेज-विशिष्ट एंजाइमों की क्रिया के माध्यम से टी 4 बैक्टीरियोफेज डीएनए में शामिल किया गया है। उनमें से एक dCTP को T4 फेज डीएनए में dCTP के समावेश को रोकने के लिए dCMP बनाने के लिए हाइड्रोलाइज करता है। फिर दूसरा एंजाइम dCMP में एक हाइड्रोक्सीमेथाइल समूह का परिचय देता है, और

हाइड्रोक्सीमेथिलसाइटिडाइलेट। तीसरा एंजाइम α-hydroxymethylcytidylate को ट्राइफॉस्फेट में परिवर्तित करता है, जो डीएनए पोलीमरेज़ के लिए एक सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है। अंत में, एक चौथा एंजाइम डीएनए के कुछ हाइड्रॉक्सीमिथाइलसिटोसिन अवशेषों को ग्लाइकोसिलेट करता है।

देर से प्रोटीन का संश्लेषण T4 फेज डीएनए की प्रतिकृति के साथ जुड़ा हुआ है। इस स्तर पर, कैप्सिड प्रोटीन और लाइसोजाइम बनते हैं। जब संतति विषाणुओं का संयोजन पूरा हो जाता है, तो लाइसोजाइम जीवाणु कोशिका भित्ति को हाइड्रोलाइज कर उसे नष्ट कर देता है। संक्रमण के लगभग 20 मिनट बाद लगभग दो सौ नए वायरल कण दिखाई देते हैं।