Материал: Бактериофаги
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Уральская государственная медицинская академия” Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии
Литусов Н.В.
БАКТЕРИОФАГИ
Иллюстрированное учебное пособие
Екатеринбург, 2012
2
УДК 612
Рецензент: доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой инфекционных болезней УГМА Борзунов В.М.
Литусов Н.В. Бактериофаги. Иллюстрированное учебное пособие. – Екатеринбург: Изд-во УГМА, 2012. - 38 с.
В иллюстрированном учебном пособии рассматриваются вопросы истории открытия и изучения бактериофагов, их строение, свойства, классификация, репродукция и возможность практического использования.
Учебное пособие предназначено для внеаудиторной подготовки студентов 2 курсов, обучающихся по специальностям 060101 (лечебное дело), 060103 (педиатрия), 060105 (медико-профилактическое дело), 060201 (стоматология) и 060301 (фармация).
© Литусов Н.В.
© УГМА, 2012
|
3 |
Содержание |
|
Историческая справка ......................................................................................................... |
4 |
Классификация бактериофагов .......................................................................................... |
8 |
Строение и химический состав бактериофагов.............................................................. |
10 |
Резистентность фагов........................................................................................................ |
18 |
Взаимодействие фага с бактериальной клеткой ............................................................ |
18 |
Участие бактериофагов в генетическом обмене у бактерий ........................................ |
24 |
Практическое применение бактериофагов ..................................................................... |
25 |
Выделение и производство бактериофагов .................................................................... |
29 |
Вопросы для контроля усвоения материала ................................................................... |
32 |
Тренировочные тесты ....................................................................................................... |
32 |
Литература ......................................................................................................................... |
37 |
4
Историческая справка
Бактериофаги (греч. phagos - пожирающий, лат. bacteriophaga -
разрушающий бактерии) - это вирусы бактерий, обладающие способностью специфически проникать в бактериальные клетки, репродуцироваться в них и при выходе потомства вызывать в большинстве случаев разрушение (лизис) бактерий.
Впервые о явлении бактериофагии сообщил в 1896 г. британский бактериолог Эрнест Ханкин (1865-1939 гг.). Он отметил, что вода рек Индии обладает бактерицидными свойствами в отношении холерных вибрионов. При исследовании воды он выявил наличие в ней факторов, проникающих через бактериальный фильтр и вызывающих лизис возбудителя холеры.
В 1898 г. явление бактериофагии наблюдал русский ученый Н.Ф. Гамалея (рисунок 1) на примере спонтанного лизиса сибиреязвенных бактерий.
Рисунок 1 - Николай Федорович Гамалея (1859-1949 гг.).
Н.Ф. Гамалея обнаружил, что мутная суспензия клеток возбудителя сибирской язвы иногда может просветляться, а образующаяся прозрачная жидкость в течение 6-12 часов способна вызывать разрушение свежих культур сибиреязвенного микроба (перевиваемый лизис бактерий). Эти вещества, способные разрушать бактерии, автор назвал “бактериолизинами”.
В 1915 г. английский бактериолог Ф. Туорт (рисунок 2) описал феномен “стекловидного перерождения” колоний стафилококков. Он отметил, что некоторые штаммы стафилококка образовывали колонии, которые со временем изменяли свою типичную форму и становились прозрачными. Клетки из измененных колоний теряли способность к пересевам, а внесение их в свежие культуры стафилококков приводило к лизису бактерий. При микроскопическом исследовании прозрачных колоний стафилококков обнаруживались разрушенные бактериальные клетки. Ф. Туорт объяснял это явление существованием бактериолитического фактора, вырабатываемого самими бактериями.
5
Рисунок 2 - Фредерик Туорт (1877-1950 гг.).
В 1917 г. канадский микробиолог Ф. д'Эрелль (рисунок 3) при изучении возбудителя дизентерии наблюдал лизис бактериальной культуры при внесении в нее фильтрата испражнений больных людей. Добавление даже одной капли фильтрата испражнений к мутной бульонной культуре дизентерийных бактерий приводило к полному просветлению жидкости. Лизирующее действие агента не только сохранялось, но и значительно усиливалось после многократного пассирования на культуре дизентерийных бактерий.
Рисунок 3 - Феликс Хьюберт д'Эрелль (1873-1949 гг.),
Подобный эффект Ф. д'Эрелль наблюдал на плотных питательных средах, засеянных смесью литического агента и дизентерийных бактерий. При этом на фоне сплошного бактериального роста появлялись участки округлой формы, на которых рост культуры отсутствовал – так называемые стерильные пятна, участки лизиса бактерий, негативные колонии, бляшки. На основании своих опытов Ф. д' Эрелль сделал заключение о том, что литический агент является паразитом бактерий, проходящим через фильтры. Этот литический агент Ф. д'Эрелль назвал бактериофагом (“пожирателем” бактерий), а литическое действие бактериофага - бактериофагией. В последующем это явление было названо феноменом Туорта -