Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
(титр) фаговых частиц. Результаты представлены на рис. 5-31.
A. Каков был начальный титр Т4 сразу после его смешивания с культурой
бактерий?
Б. Почему титр фага через 5 мин становился меньше исходного?
B. Объясните, почему титр фага в пробах, не обработанных лизоцимом,
возрастал гораздо медленнее, но в конце концов достигал того же уровня,
что и в пробах, обработанных лизоцимом?
Г. Рассчитайте, сколько фаговых частиц образовывалось в среднем на одну
инфицированную бактериальную клетку?
5-40 Бактериальная и вирусная инфекции принципиально отличаются друг от
друга, и в соответствии с этим различаются стратегии борьбы с ними.
Антибактериальные препараты избирательно убивают клетки бактерий, не
повреждая клеток-хозяев. Вирусы нарушают метаболический механизм клетки-
хозяина, используя его для своих собственных нужд. Если применять против
них такие агенты, которые действуют на компоненты клетки, то будут
повреждаться в одинаковой мере как инфицированные, так и не-
инфицированные клетки. Для успешной борьбы с вирусной инфекцией нужны
лекарства, которые избирательно блокируют процессы, специфические для
вирусов, но не представляют опасности для нормальных клеток-хозяев.
Одним из примеров клинически ценного антивирусного препарата
может служить ацикловир (ациклогуанозин). Это сильный ингибитор
репликации вируса герпеса. Ацикловир фосфорилирует-ся с образованием
ацикло-GTP тимидинкиназой, закодированной в геноме вируса герпеса, но не
тимидинкиназой нормальной клетки. Ацикло-GTP включается затем в
реплицирующуюся вирусную ДНК с участием ДНК-полимеразы, закодированной
также в геноме вируса герпеса. Включение ацикло-GTP приводит к
прекращению репликации, потому что у него отсутствует З'-ОН-груп-па,
необходимая для добавления следующего нуклеотида к растущей цепи.
От больных, которых лечили этим препаратом, были выделены
мутанты вируса герпеса, устойчивые к ацикловиру. На репликацию этих
мутантов ацикловир не действовал. Предложите два различных объяснения
тому, как мог мутировать вирус герпеса, чтобы стать устойчивым к
ацикловиру.
5-41 Если небольшое число фагов Т4 смешивают с большим количеством клеток
Е. coli штамма В и затем в тонком слое мягкого агара рапределяют на
поверхности толстого слоя питательного агара в чашке Петри, то бактерии
растут, образуя сплошной "газон", однако в тех местах, где находятся
бактерии, инфицированные фагом, фаговые частицы размножаются и убивают
все соседние бактерии, приводя к образованию прозрачных круглых бляшек в
мутном "газоне". Часто наблюдаемая мутация вируса приводит к изменению
морфологии бляшки. Мутанты бактериофага Т4, называемые г-мутантами, были
сначала открыты по их способ-
36 Глава 5
ности быстрее других образовывать бляшки в "газоне" Е. coli (здесь
"г" обозначает быстрый лизис). Один из классов г-мутантов, а именно г"-
мутанты, не образует бляшек в культуре Е. coli штамм К. Эти мутанты
начинают инфекцию у Е. coli, но она носит характер абортивной, и вирусы
не размножаются. Особая морфология бляшек г"-мутантов в культуре Е. coli
В, а также их неспособность расти на Е. coli К были виртуозно
использованы в ранних опытах по изучению основных механизмов мутирования
генов и установлению триплетной структуры генетического кода.
Для практического знакомства с этими классическими исследованиями
вам дали восемь г"-мутантов, которые нужно охарактеризовать. Сначала вы
ставите ряд тестов на образование бляшек. Вы заражаете одну пластинку
агара с Е. coli К мутантом 1, взятым в высокой концентрации, а вторую
пластинку-мутантом 2 в высокой концентрации, так что много бактерий на
каждой пластинке становится зараженными. Затем вы наносите по капле
одного мутанта или фага Т4 дикого типа в кружки, расположенные по
окружности пластинки. В качестве контроля вы наносите мутантные фаги и
фаг Т4 дикого типа на "газон" незараженных бактерий Е. coli К. После
инкубации в течение ночи вы получаете результаты, показанные на рис. 5-
32.
Эти результаты определенно кажутся информативными, но вам не все
ясно. Чтобы определить, какой вид фага находится в прозрачных кружках, вы
отбираете некоторое количество фагов из пятна, образованного фагом дикого
типа, и из прозрачного пятна, образованного мутантом 5, и исследуете их
рост. Фаги из пятна с фагом дикого типа образуют нормальные бляшки и на
Е. coli В, и на Е. coli К, как и ожидалось. Большинство фагов из пятна,
образованного мутантом 5, ведут себя по-прежнему как мутанты: они
образуют г-бляшки на Е. coli В, но не растут на Е. coli К. Однако
некоторые фаговые частицы из пятна, образованного мутантом 5, по-
видимому, относятся к дикому типу: они образуют нормальные бляшки на
обоих штаммах Е. coli. Частота встречаемости фагов дикого типа слишком
высока, чтобы она могла определяться обратным мутированием (обращением
мутации), которое происходит, но с частотой всего от 10"5 до 10~6.
A. Почему некоторые смеси мутантных фагов растут в кружках, а другие
