រចនាសម្ព័ន្ធនៃភាគល្អិតមេរោគ bacteriophage t4 ។ មេរោគ t4 តើវាជាអ្វី

Bacteriophage T4 ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ phages ដ៏ធំនៃស៊េរី T-even ។ T4 phage DNA គឺលីនេអ៊ែរ ខ្សែទ្វេ មានទម្ងន់ម៉ូលេគុល 120 * 10 6 ប្រវែង 165 ពាន់គូមូលដ្ឋាន ដែលវាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការអ៊ិនកូដហ្សែនប្រហែល 200 ។ ទីតាំងនៅលើផែនទីហ្សែននៃហ្សែនស្ទើរតែ 100 phage ត្រូវបានកំណត់ (រូបភាពទី 1) ។ ម៉ូលេគុល DNA របស់ Phage ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការលែងត្រូវការតទៅទៀត (ប្រវែងនៃតំបន់ទាំងនេះគឺច្រើនភាគរយនៃប្រវែង DNA ទាំងមូល ពោលគឺ រាប់ពាន់គូមូលដ្ឋាន)។ ម៉ូលេគុល Phage DNA គឺដូចគ្នាបេះបិទក្នុងទំហំ និងសមាសភាពហ្សែន ប៉ុន្តែមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងលំដាប់នុយក្លេអូទីត (ជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន)។

T4 គឺជា phage ដ៏ធំមួយដែលមានឧបករណ៍ចម្លងពេញលេញ និងឯករាជ្យ។ ក្នុងរយៈពេលមួយនាទីបន្ទាប់ពីការស្រូបយក T4 phage ការសំយោគនៃម៉ូលេគុលម៉ាស៊ីនស្ទើរតែឈប់ទាំងស្រុង ការចម្លងហ្សែន phage មួយចំនួនចាប់ផ្តើម ហើយ 4 នាទីក្រោយមក ការចម្លង DNA phage កំពុងដំណើរការរួចហើយ។ ការឆ្លងមេរោគ T4 phage គឺជាគំរូដ៏ល្អសម្រាប់សិក្សាការគ្រប់គ្រងនៃការចម្លង និងការបញ្ចេញហ្សែន។

ការចម្លង DNA នៃ T4 phage ចាប់ផ្តើមពីចំណុចមួយដែលស្ថិតនៅចន្លោះហ្សែន 42 និង 43 ហើយទៅក្នុងទិសដៅពីរ។ ក្រោយមក ចំណុចចម្លងជាច្រើនកើតឡើង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការចម្លងរហូតដល់ 60 ដង។

អត្ថប្រយោជន៍មួយនៃការប្រើប្រាស់ T4 phage ជាប្រព័ន្ធគំរូសម្រាប់សិក្សាការចម្លង DNA គឺថាប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់ដែលត្រូវការសម្រាប់ការពន្លូតខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយ phage ។ ប្រូតេអ៊ីនចំនួន 11 ត្រូវបានគេកំណត់អត្តសញ្ញាណដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើត និងចលនានៃសមសម្រាប់ចម្លង ប៉ុន្តែមានតែ 5 ប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានទាមទារដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធស្នូល។ ទាំងនេះគឺជាផលិតផលនៃហ្សែន 43 (T4 DNA polymerase), 32 (ប្រូតេអ៊ីនភ្ជាប់ DNA តែមួយខ្សែ), 44, 62, 45 (ប្រូតេអ៊ីនជំនួយ) ។ អន្តរកម្មនៃប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះកំណត់ភាពស្មោះត្រង់នៃការចម្លង។

នៅក្នុងសមាសភាពនៃ DNA នៃ T4 phage (និង T-even phages ផ្សេងទៀត) ជំនួសឱ្យ cytosine ធម្មតា។ រួមបញ្ចូលទាំងមូលដ្ឋានមិនធម្មតា - oxymethylcytosine (OMC) ។ សំណល់ OMC ភាគច្រើនគឺ glucosylated ។ DNA ដែលមានមូលដ្ឋានកែប្រែបែបនេះ មិនត្រូវបានកាត់ដោយអង់ស៊ីមកម្រិតកំណត់ដែលគេស្គាល់ស្ទើរតែទាំងអស់នោះទេ។ ការរឹតបន្តឹងអង់ស៊ីម អ៊ីកូលីទទួលស្គាល់សំណល់ OMC ដែលមិនមែនជាជាតិស្ករនៅក្នុងលំដាប់ជាក់លាក់ និងបំផ្លាញ DNA បែបនេះ។ T-even phages មិនត្រឹមតែការពារប្រឆាំងនឹងអង់ស៊ីមរឹតបន្តឹងម៉ាស៊ីនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអ៊ិនកូដនុយក្លេអ៊ែរដែលបំផ្លាញ DNA របស់ម៉ាស៊ីនដែលមិនបានកែប្រែ ហើយមិនធ្វើសកម្មភាពលើ phage DNA នោះទេ។

Glycosylation នៃសំណល់ OMC នៅក្នុង T4 phage DNA ត្រូវបានកំណត់តាមហ្សែន វាកើតឡើងដោយការផ្ទេរសំណល់ glycosyl ទៅ DNA ក្នុងរយៈពេលពីរបីនាទីបន្ទាប់ពីការធ្វើវត្ថុធាតុ polymerization ដោយមានជំនួយពីអង់ស៊ីមជាក់លាក់ glycosyltransferases ។ វិធីសាស្រ្តនៃការតស៊ូបែបនេះអាចកើតឡើងតែនៅក្នុងដំណាក់កាលធំដូចជា T4 ប៉ុណ្ណោះ។

Bacteriophage T4 គឺជាមេរោគស្មុគស្មាញជាង TMV ។ DNA ខ្សែទ្វេរបស់វាមានប្រហែល 165 ហ្សែនបើប្រៀបធៀបទៅនឹង

អង្ករ។ ៣០.៧. ផ្នែកមួយនៃ TMV RNA ដែលផ្តួចផ្តើមការប្រមូលផ្តុំនៃភាគល្អិតមេរោគ TMV ។

អង្ករ។ ៣០.៨. មីក្រូក្រាហ្វអេឡិចត្រុងនៃភាគល្អិត TMV ដែលស្ថាបនាឡើងវិញដោយផ្នែក។ កន្ទុយ RNA ពីរអាចមើលឃើញលាតសន្ធឹងពី virion នីមួយៗដែលកំពុងលូតលាស់។

អង្ករ។ ៣០.៩. គ្រោងការណ៍នៃសន្និបាត VTM ។ ក - តំបន់នៃការចាប់ផ្តើមនៅក្នុង RNA បង្កើតជារង្វិលជុំហើយចូលទៅក្នុងរន្ធកណ្តាលនៃថាសប្រូតេអ៊ីន។ ឌីសផ្លាស់ប្តូរទៅជារាង "shock washer" helical ។ ខ - ឌីសថ្មីត្រូវបានភ្ជាប់ទៅចុងបញ្ចប់នៃ RNA ដែលរង្វិលជុំស្ថិតនៅ។ ចុងម្ខាងនៃ RNA ត្រូវបានអូសជានិច្ចតាមរន្ធកណ្តាល ហើយធ្វើអន្តរកម្មជាមួយថាសថ្មី។ ការបង្ហាញគ្រោងការណ៍នៃម៉ូលេគុល RNA នៅក្នុងមេរោគដែលបានប្រមូលផ្តុំដោយផ្នែក។ ទិសដៅនៃចលនា RNA ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយព្រួញ។ (Butler P. J. G., Klug A., Sci.Amer., 1978 ។ )

ជាមួយនឹងហ្សែន TMV ចំនួន 6 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រចនាសម្ព័ន្ធ ការបន្តពូជ និងដំណើរការប្រមូលផ្តុំនៃ T4 phage ត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងល្អព្រោះវាត្រូវបានទទួលរងនូវការវិភាគហ្សែន និងជីវគីមីដែលពឹងផ្អែកខ្លាំង។ Virion T4 មានក្បាល។ ដំណើរការ និងសរសៃចំនួនប្រាំមួយ (fibrils) នៃដំណើរការ (រូបភាព 30.10) ។ ម៉ូលេគុល DNA របស់វាត្រូវបានខ្ចប់យ៉ាងតឹងនៅក្នុងសែលប្រូតេអ៊ីន icosahedral និងបង្កើតជាក្បាលនៃមេរោគ។ ដំណើរការនេះមានបំពង់ coaxial ពីរដែលភ្ជាប់ទៅនឹងក្បាលដោយកខ្លី។ នៅក្នុងដំណើរការនេះ ស្រទាប់ការពារជុំវិញអ័ក្សកណ្តាល ដែលតាមរយៈ DNA ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបាក់តេរីម្ចាស់ផ្ទះ។ ដំណើរការនេះមាននៅចុងបញ្ចប់ចាន basal ដែលមានធ្មេញខ្លីចំនួនប្រាំមួយ ដែលសរសៃស្តើងវែងចំនួនប្រាំមួយលាតសន្ធឹង។

ចុងបញ្ចប់នៃដំណើរការ filaments ភ្ជាប់ទៅនឹងកន្លែងជាក់លាក់នៅលើកោសិកា E. coli ។ ជាលទ្ធផលនៃការកន្ត្រាក់ដែលពឹងផ្អែកលើ ATP ស្រទាប់ស្រោបទាញក្បាល phage ទៅកាន់ lamina basal និងដំណើរការសរសៃ ហើយជាលទ្ធផល ដំបងកណ្តាលជ្រាបចូលតាមជញ្ជាំងកោសិកា ប៉ុន្តែមិនមែនតាមរយៈភ្នាសកោសិកាទេ។ DNA របស់ phage ដែលលាតត្រដាងបន្ទាប់មកជ្រាបចូលទៅក្នុងភ្នាសកោសិកា។ បន្ទាប់ពីពីរបីនាទីប្រតិកម្មទាំងអស់នៃការសំយោគកោសិកា DNA, RNA និងប្រូតេអ៊ីនឈប់ហើយការសំយោគនៃ macromolecules មេរោគចាប់ផ្តើម។ ម្យ៉ាងវិញទៀត មេរោគដែលឆ្លងចូលទៅក្នុងកោសិកានោះ ចូលកាន់កាប់យន្តការសំយោគនៃកោសិកាបាក់តេរី ហើយជំនួសហ្សែនរបស់វាដោយខ្លួនវាផ្ទាល់។

មានហ្សែនបីក្រុមនៅក្នុង T4 phage DNA ដែលត្រូវបានចម្លងនៅដំណាក់កាលផ្សេងគ្នានៃការឆ្លងមេរោគ៖ មុនដំបូង ដើមដំបូង និង

អង្ករ។ ៣០.១០. មីក្រូក្រាហ្វអេឡិចត្រុងនៃ T4 phage ។ (Williams R. C., Fisher H. W., អាត្លាសមីក្រូក្រាហ្វិចអេឡិចត្រុងនៃមេរោគ, C. C. Thomas, Springfield,

1974. បោះពុម្ពឡើងវិញដោយមានការអនុញ្ញាតពីអ្នកបោះពុម្ពផ្សាយ។)

តារាង 30.2 ។ (សូមមើលការស្កេន) ហ្សែន T4 phage

ពេលក្រោយ ហ្សែនមុន និងដំបូងត្រូវបានចម្លង និងបកប្រែមុនពេល T4 phage DNA ត្រូវបានសំយោគ។ ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនដែលត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែនទាំងនេះបិទការសំយោគនៃម៉ាក្រូម៉ូលេគុលកោសិកា។ ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការឆ្លង DNA របស់កោសិកាម៉ាស៊ីនត្រូវបានបង្ខូចដោយ deoxyribonuclease ដែលត្រូវបានអ៊ិនកូដដោយហ្សែនដំបូងនៃ T4 phage ។ DNA នៃ T4 phage ខ្លួនវាមិនត្រូវបាន hydrolyzed ដោយអង់ស៊ីមនេះទេព្រោះវាមិនមានចង្កោម (សំណល់ជាក្រុម) នៃ cytosine ។ T4 phage DNA មានផ្ទុក hydroxymethylcytosine (HMC) ជំនួសឱ្យ cytosine ។ លើសពីនេះទៀតសំណល់ HMC នៅក្នុង T4 DNA ត្រូវបាន glucosylated ។

និស្សន្ទវត្ថុ cytosine ទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង T4 bacteriophage DNA តាមរយៈសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមជាក់លាក់ phage ជាច្រើនដែលត្រូវបានសំយោគនៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការឆ្លង។ មួយក្នុងចំណោមពួកវា hydrolyzes dCTP ដើម្បីបង្កើត dCMP ដើម្បីការពារការបញ្ចូល dCTP ទៅក្នុង T4 phage DNA ។ បន្ទាប់មកអង់ស៊ីមទីពីរណែនាំក្រុម hydroxymethyl ចូលទៅក្នុង dCMP និង

Hydroxymethylcytidylate ។ អង់ស៊ីមទីបីបំប្លែង α-hydroxymethylcytidylate ទៅជា triphosphate ដែលបម្រើជាស្រទាប់ខាងក្រោមសម្រាប់ DNA polymerases ។ ទីបំផុត អង់ស៊ីមទីបួន glycosylates ខ្លះនៃសំណល់ hydroxymethylcytosine របស់ DNA ។

ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនយឺតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការចម្លងនៃ T4 phage DNA ។ នៅដំណាក់កាលនេះប្រូតេអ៊ីន capsid និង lysozyme ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ នៅពេលដែលការប្រមូលផ្តុំនៃ virion របស់ progeny ត្រូវបានបញ្ចប់ lysozyme hydrolyzes ជញ្ជាំងកោសិកាបាក់តេរី និងបំផ្លាញវា។ ប្រហែល 20 នាទីបន្ទាប់ពីការឆ្លងមេរោគប្រហែលពីររយភាគល្អិតថ្មីលេចឡើង។