Ang pag-aaral ng kababalaghan ng pagbabago ay nagsilbing impetus para sa pagtuklas ng isa pang kababalaghan - transduction- paglipat at recombination ng mga gene sa bacteria gamit ang isang bacteriophage.
Ang karanasan na naging posible upang matuklasan ang bagong genetic na mekanismong ito at ang isang bagong paraan ng pag-aaral ng heredity ay ang mga sumusunod.
Ang hugis-U na tubo sa ibaba ay hinati sa gitna ng isang bacterial filter. Ang typhoid bacteria (Salmonella typhimurium) strain 22A ay inilagay sa kalahati ng tubo na ito, at ang strain 2A ay inilagay sa kabilang kalahati ng tubo. Kasabay nito, ang mga bacterial cell ay hindi makadaan sa partisyon.
Ang strain 22A ay nagdala ng mutation na humarang sa synthesis ng tryptophan T - at samakatuwid, kapag nililinang ang bakterya, kailangan nila ang pagdaragdag ng tryptophan sa medium. Ang bacterial strain 2A ay nagkaroon ng mutation na humarang sa synthesis ng histidine H - at samakatuwid ay kinakailangan ito sa panahon ng paglilinang.
Pagkatapos i-incubate ang dalawang magkaibang strain na ito sa isang tubo na pinaghihiwalay lamang ng bacterial filter, ang mga cell mula sa parehong strain ay nilagyan ng plated. Kapag ang mga cell ng strain 22A ay nilagyan ng medium na kulang sa tryptophan, isang maliit na bilang ng mga kolonya ang nakita. Dahil dito, ang ilang mga cell ng strain 22A sa paanuman ay nakakuha ng kakayahang mag-synthesize ng tryptophan at nakagawa ng mga kolonya sa isang daluyan na walang amino acid na ito. Ang dalas ng paglitaw ng naturang mga cell ay 1x10 -5.
Maaaring ipagpalagay na ang mga binagong cell na ito ay alinman sa resulta ng isang reverse mutation mula sa T - hanggang T + o ang paglipat ng isang transforming factor mula sa strain 2A. Ngunit ang strain 22A ay lubos na matatag, at samakatuwid ang ipinahiwatig na dalas ng paglitaw (10 6) ng mga cell ng T + genotype ay hindi maipaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng mga reverse mutations. Hindi rin nakita ang transforming factor sa medium. Ang filtering agent na naglilipat ng T+ gene mula sa strain 2A hanggang sa strain 22A ay naging isang bacteriophage.
Ito ang mga unang katotohanan na nagpatunay sa paglipat ng namamana na impormasyon sa tulong ng isang bacteriophage mula sa isang bacterium ng isang genotype patungo sa isang bacterium ng isa pang genotype. Ang pagtuklas na ito ay ginawa noong 1952 nina N. Zinder at J. Lederberg.
Ang Solmonella typhirnurium strain 22A na ginamit sa mga pag-aaral ng Zinder at Lederberg ay walang kakayahang mag-synthesize ng tryptophan, ngunit pagkatapos na panatilihing magkasama sa isang hugis-U na tubo na pinaghihiwalay ng isang filter na may strain 2A, nakuha nito ang kakayahang mag-synthesize ng tryptophan. Ito ay maaaring mangyari lamang kung ang phage, na inilabas mula sa mga cell ng strain 2A, ay tumagos sa filter, pumasok sa ilang mga cell ng strain 22A at inilipat sa kanila ang bahagi ng namamana na impormasyon - isang fragment ng namamana na materyal ng strain 2A.
Dahil dito, ang DNA ng phage na nag-lysogenize sa bacterium sa paanuman ay sumasailalim sa recombination sa DNA ng bacterial cell, dahil kung saan ang mga gene ng host cell ay kasama sa mga bagong particle ng phage. Ang mga phage na ito, na muling nakakahawa sa mga cell ng ibang genotype, ay naglilipat din ng kanilang DNA na may bagong impormasyon dito. Kaya, nakuha ng mga cell ng strain 22A ang gene na responsable para sa synthesis ng tryptophan.
Tulad ng nakita natin, ang mga phage ay mga tagadala ng namamana na impormasyon mula sa isang bacterium ng isang genotype hanggang sa isang bacterium ng isa pang genotype. At ito ay posible lamang kung ang phage DNA ay pumasok sa matalik na relasyon sa chromosome DNA ng mga bacterial cell. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng paglipat ng mga indibidwal na namamana na mga hilig mula sa donor bacterium, kung saan ang phage ay dumami at ang recombination ng Gothic na materyal ng phage at ang host bacterium sa tatanggap ay naganap, ay tinatawag na. transduction.
Ang donor ay isang bacterial culture na may kakayahang mag-synthesize ng methionine M + at fermenting galactose Gal + , at mayroon ding streptomycin resistance Sm r . Ang tatanggap na bacterium ay hindi synthesize ng methionine M - , hindi nagbuburo ng galactose Gal - at sensitibo sa streptomycin Sm s . Ang phagolysate na nakuha mula sa donor M + Gal + Sm r ay ipinakilala sa kultura ng tatanggap M - Gal - Sm s. Pagkatapos ng pagpapapisa ng itlog, ang mga cell ng tatanggap ay inilalagay sa naaangkop na pumipili na media, bilang isang resulta kung saan natuklasan ang tatlong bagong klase ng mga recombinant: M - Gal + Sm s, M + Gal - Sm S, M - Gal - Sm r.
Sa kaso ng transduction, ang donor ay naglilipat lamang ng isang solong fragment ng DNA sa pamamagitan ng phage. Samakatuwid, ang mga nahawaang bakterya ng tatanggap ay, kumbaga, diploid para sa inilipat na fragment (merozygotes) at bahagyang heterozygotes (heterogenotes), ang mga supling nito ay maaaring maglaman ng recombinant bacteria M + Gal - Sm s at M - Gal - Sm s na lumitaw sa panahon ng transduction.
Maaaring iba ang kapalaran ng inilipat na fragment ng donor chromosome sa cell ng tatanggap. Ang fragment na ito ay maaaring, una, isama sa host chromosome at magtiklop nang sama-sama at kasabay sa kaukulang bahagi ng host chromosome (kumpletong transduction), pangalawa, maaari itong alisin mula sa host cell at, pangatlo, maaari itong mapanatili ang awtonomiya at mailipat. mula sa cell patungo sa cell anuman ang host chromosome (abortive transduction).
Ang phage ay maaaring magdala ng iba't ibang uri ng bacterial genes na tumutukoy sa isang tiyak na pattern ng synthesis ng amino acid, iba't ibang enzymatic properties, paglaban sa antibiotics (streptomycin, penicillin) at immunity sa isa pang phage. Bilang isang tuntunin, isa, hindi gaanong madalas ang dalawang malapit na nauugnay na mga gene, at napakabihirang tatlong mga gene ang na-transduce sa parehong oras. Ang tampok na ito ay ginamit sa mga eksperimento ni M. Demerets at ng kanyang mga kasamahan, na, sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa mga resulta ng transduction, pinamamahalaang mag-map ng malapit na naka-link na gene loci na nagsisiguro sa synthesis ng cysteine sa Salmonella.
Kaya, ang transduction, tulad ng pagbabago, ay isang uri ng proseso ng recombination ng gene. Ang recombination ng gene ay isa sa mga mekanismo na nagsasagawa ng combinative variability sa bacteria, na sa mas mataas na organismo ay sinisiguro ng meiosis.
Kung makakita ka ng error, mangyaring i-highlight ang isang piraso ng teksto at i-click Ctrl+Enter.
Ang transduction ay ang paglipat ng mga gene mula sa isang bacterial cell patungo sa isa pa gamit ang isang bacteriophage. Ang kababalaghang ito ay unang itinatag noong 1952 nina N. Zinder at J. Lederberg. Nagsagawa sila ng pananaliksik sa bacteria na Salmonella typhimurium, na pathogenic para sa mga daga. Dalawang strain ng bacteria na ito ang napili: strain 22A, isang auxotrophic, hindi makapag-synthesize ng tryptophan (T~), at strain 2A, na may kakayahang mag-synthesize ng tryptophan (T1"). Ang mga strain na ito ay ibinhi sa isang hugis-U na tubo, na pinaghiwalay sa sa ilalim ng isang bacterial filter (Larawan 24 Strain 22A (T~) ay inoculated sa isang siko ng tubo, at strain 2A (T 1 ") sa isa pa. Pagkatapos ng isang tiyak na panahon ng pagpapapisa ng itlog, ang bakterya ng strain 22A, kapag inihasik sa isang minimal na nutrient medium, ay gumawa ng isang maliit na bilang ng mga kolonya (ang dalas ng paglitaw ng mga transduced na selula ay katumbas ng N0~ 5). Ipinapahiwatig nito na ang ilang mga cell ay nakakuha ng kakayahang mag-synthesize ng tryptophan. Paano makukuha ng bacteria ang ari-arian na ito? Pananaliksik
kanin. 24. Scheme ng eksperimento sa transducin
nagpakita na ang strain 22A ay lysogenic sa phage P-22. Ito
ang phage ay inilabas mula sa kulturang lysogenic, dumaan
filter at lysed strain 2A. Sa pamamagitan ng pagsali sa bahagi ng genetic
Matapos matanggap ang materyal mula sa strain 2A, bumalik ang Bacterial phage at inilipat ang genetic material na ito sa strain 22A. Salain 22A sa
nakuha ang mga tiyak na namamana na katangian ng strain 2A,
sa kasong ito, ang kakayahang mag-synthesize ng tryptophan. Ang iba pang mga katangian ay maaaring mailipat nang katulad, kabilang ang kakayahan
sa fermentation, paglaban sa cantibiotics, atbp.
Ang phenomenon ng transduction ay naitatag din sa Escherichia coli at actinomycetes. Bilang isang patakaran, ang isang gene ay na-transduce, mas madalas dalawa at napakabihirang tatlong naka-link na mga gene. Kapag inilipat ang genetic material, pinapalitan ang isang seksyon ng phage DNA molecule. Ang phage pagkatapos ay nawawala ang sarili nitong fragment at nagiging depekto. Ang pagsasama ng genetic material sa chromosome ng tatanggap na bacterium ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang mekanismo tulad ng pagtawid. Ang isang palitan ng namamana na materyal ay nangyayari sa pagitan ng mga homologous na rehiyon ng tatanggap na chromosome at ang materyal na ipinakilala ng phage.
May tatlong uri ng transduction: pangkalahatan, o hindi tiyak, tiyak at abortive. Sa panahon ng hindi tiyak na transduction, sa panahon ng pagpupulong ng mga particle ng phage, alinman sa mga fragment ng DNA ng apektadong bacterium ay maaaring isama sa kanilang mga ulo kasama ng phage DNA. Bilang resulta, ang iba't ibang mga gene mula sa donor bacterium ay maaaring ilipat sa mga cell ng tatanggap. Ang nonspecific transduction ay maaaring isagawa ng phages P-1 at P-22 sa Escherichia, Shigella at Salmonella. Sa panahon ng tiyak na transduction, ang prophage ay ipinasok sa isang tiyak na lugar sa bacterial chromosome at nag-transduce ng ilang mga gene na matatagpuan sa chromosome ng donor cell sa tabi ng prophage. Halimbawa, ang phage "k (lambda) sa prophage state ay palaging kasama sa parehong lugar sa E. coli chromosome at inililipat ang locus na tumutukoy sa kakayahang mag-ferment ng galactose. Kapag ang mga prophage ay nahiwalay sa host DNA, ang bacterial genes Ang katabi ng prophage ay inaalis mula sa komposisyon kasama nito ang chromosome, at ang bahagi ng prophage genes ay nananatili sa komposisyon nito.Ang dalas ng pangkalahatang transduction ay mula 1 sa 1 milyon hanggang 1 sa 100 milyon. Ang partikular na transduction ay nangyayari nang mas madalas.
Ito ay itinatag na ang isang fragment ng chromosome ng donor na inilipat sa cell ng tatanggap ay hindi palaging kasama sa chromosome ng tatanggap, ngunit maaaring mapanatili sa cytoplasm ng cell. Kapag ang bakterya ay nahati, ito ay napupunta sa isa lamang sa mga anak na selula. Ang kundisyong ito ay tinatawag na abortive transduction.
Pangkalahatang transduction
Ang mekanismo nito ay na sa panahon ng intracellular reproduction ng isang phage, isang fragment ng bacterial DNA na katumbas ng haba ng phage DNA ay maaaring aksidenteng maisama sa ulo nito sa halip na phage DNA. Ito ay lubos na posible, dahil sa isang nahawaang selula ang biosynthesis ng DNA nito ay naharang, at ang DNA mismo ay dumaranas ng pagkabulok. Kaya, sa panahon ng proseso ng pagpaparami ng phage, lumilitaw ang mga may sira na virion, kung saan ang mga ulo ay naglalaman ng isang fragment ng bacterial DNA sa halip ng kanilang sariling genomic DNA. Ang ganitong mga phage ay nagpapanatili ng mga nakakahawang katangian. Ang mga ito ay na-adsorbed sa bacterial cell, na nagpapakilala ng DNA na nakapaloob sa ulo dito, ngunit ang phage ay hindi nagpaparami. Ang donor DNA (isang fragment ng chromosome ng donor) na ipinakilala sa cell ng tatanggap, kung naglalaman ito ng mga gene na wala sa tatanggap, binibigyan ito ng bagong katangian. Ang katangiang ito ay depende sa kung aling (mga) gene ang kasama sa ulo ng transducing phage. Sa kaganapan ng recombination ng isang donor DNA fragment na ipinakilala ng isang phage na may chromosome ng isang recipient cell, ang katangiang ito ay namamana na naayos.
Tiyak na transduction
Ito ay naiiba sa hindi tiyak na sa kasong ito, ang mga transducing phage ay palaging naglilipat lamang ng ilang mga gene, ibig sabihin, ang mga matatagpuan sa chromosome ng isang lysogenic cell sa kaliwa ng attL o sa kanan ng attR. Ang partikular na transduction ay palaging nauugnay sa pagsasama ng isang temperate phage sa host cell chromosome. Kapag lumalabas (hindi kasama) mula sa chromosome, maaaring makuha ng prophage ang isang gene mula sa kaliwa o kanang flank, halimbawa, alinman sa gal o bio. Ngunit sa kasong ito, dapat itong mawala ang parehong dami ng DNA nito mula sa kabaligtaran na dulo upang ang kabuuang haba nito ay mananatiling hindi nagbabago (kung hindi, hindi ito maaaring ipasok sa phage head). Samakatuwid, sa ganitong paraan ng pagbubukod, ang mga may sira na phage ay nabuo: A - dgal o Xdbio.
Tiyak na transduction sa E. coli isinasagawa hindi lamang ng lambda phage, kundi pati na rin ng mga kaugnay na lambdoid at iba pang mga phage. Depende sa lokasyon ng mga site ng attB sa chromosome, kapag sila ay hindi kasama, maaari nilang i-on ang iba't ibang mga bacterial gene na naka-link sa prophage at ilipat ang mga ito sa ibang mga cell. Maaaring palitan ng materyal na isinama sa genome ang hanggang 1/3 ng genetic material ng phage.
Kapag ang isang cell ng tatanggap ay nahawahan, ang isang transducing phage ay sumasama sa chromosome nito at nagpapakilala ng isang bagong gene (isang bagong katangian) dito, na namamagitan hindi lamang sa lysogenization, kundi pati na rin sa lysogenic conversion.
Kaya, kung sa panahon ng nonspecific transduction ang phage ay isang passive carrier lamang ng genetic material, kung gayon sa panahon ng tiyak na transduction ang phage ay kasama ang materyal na ito sa genome nito at inililipat ito, lysogenizing ang bacteria, sa tatanggap. Gayunpaman, ang lysogenic conversion ay maaari ding mangyari kung ang genome ng isang temperate phage ay naglalaman ng sarili nitong mga gene na wala sa cell, ngunit responsable para sa synthesis ng mahahalagang protina. Halimbawa, tanging ang mga pathogen ng diphtheria na may katamtamang prophage na nagdadala ng tox operon ang isinama sa kanilang mga chromosome upang makagawa ng exotoxin. Ito ay responsable para sa synthesis ng diphtheria toxin. Sa madaling salita, ang temperate phage tox ay nagdudulot ng lysogenic conversion ng isang nontoxigenic diphtheria bacillus sa isang toxigenic.
kanin. 4.
1 - pagsubok sa lugar; 2 - titration ayon kay Grazia.
Ang pamamaraan ng agar layer ay ang mga sumusunod. Una, ang isang layer ng nutrient agar ay ibinuhos sa tasa. Pagkatapos ng hardening, 2 ml ng 0.7% agar, natunaw at pinalamig sa 45 °C, ay idinagdag sa layer na ito, kung saan ang isang drop ng isang puro suspensyon ng bakterya at isang tiyak na dami ng phage suspension ay unang idinagdag. Matapos tumigas ang tuktok na layer, inilalagay ang tasa sa isang termostat. Ang mga bakterya ay dumami sa loob ng malambot na layer ng agar, na bumubuo ng isang tuluy-tuloy na opaque na background, kung saan ang mga kolonya ng phage ay malinaw na nakikita sa anyo ng mga sterile spot (Larawan 4.2). Ang bawat kolonya ay nabuo sa pamamagitan ng pagpaparami ng isang paunang phage virion. Ang paggamit ng paraang ito ay nagpapahintulot sa iyo na:
a) sa pamamagitan ng pagbibilang ng mga kolonya, tumpak na matukoy ang bilang ng mga viable na phage virion sa isang partikular na materyal;
b) batay sa mga tampok na katangian (laki, transparency, atbp.), Pag-aralan ang namamana na pagkakaiba-iba ng V phages.
Ayon sa spectrum ng pagkilos sa bakterya, ang mga phage ay nahahati sa polyvalent(lyse related bacteria, halimbawa, ang polyvalent Salmonella phage lyses halos lahat ng Salmonella), monophagous(nagli-lyse sila ng bacteria ng isang uri lang, halimbawa, phage Vi - I lyses only typhoid pathogens) at tukoy sa uri mga phage na piling nagli-lyse ng ilang variant ng bacteria sa loob ng isang species. Sa tulong ng naturang mga phage, ang pinaka banayad na pagkakaiba-iba ng bakterya sa loob ng isang species ay isinasagawa, na hinahati ang mga ito sa mga variant ng phage. Halimbawa, sa tulong ng isang set ng phages Vi - II, ang causative agent ng typhoid fever ay nahahati sa higit sa 100 phage variant. Dahil ang pagiging sensitibo ng bakterya sa mga phage ay isang medyo matatag na katangian na nauugnay sa pagkakaroon ng kaukulang mga receptor, ang pag-type ng phage ay may mahalagang diagnostic at epidemiological na kahalagahan.
Habang nag-aaral ng mga bacteriophage, natuklasan ang isang phenomenon na tinatawag transduction.
Transduction(mula sa lat. transductio- paggalaw) - ang proseso ng paglilipat ng bacterial DNA mula sa isang cell patungo sa isa pa sa pamamagitan ng isang bacteriophage.
Mayroong dalawang uri ng transduction:
1. tiyak
2. nonspecific (pangkalahatan).
Nonspecific (pangkalahatan) transduction:
Ito ay isinasagawa ng phage P1, na umiiral sa bacterial cell sa anyo ng isang plasmid, at sa pamamagitan ng phage P22 at Mu, na sumasama sa anumang bahagi ng bacterial chromosome. Pagkatapos ng prophage induction, na may posibilidad na 10−5 bawat cell, posible ang maling packaging ng isang bacterial DNA fragment sa phage capsid; sa kasong ito, walang phage DNA dito. Ang haba ng fragment na ito ay katumbas ng haba ng normal na phage DNA, ang pinagmulan nito ay maaaring anuman: isang random na bahagi ng chromosome, isang plasmid, iba pang mga mapagtimpi na phage.
Sa sandaling nasa isa pang bacterial cell, ang isang fragment ng DNA ay maaaring isama sa genome nito, kadalasan sa pamamagitan ng homologous recombination.
Ang mga plasmid na inilipat ng phage ay maaaring magsara sa isang singsing at magtiklop sa isang bagong cell. Sa ilang mga kaso, ang isang fragment ng DNA ay hindi isinama sa chromosome ng tatanggap at hindi ginagaya, ngunit naka-imbak sa cell at na-transcribe. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na abortive transduction.
Tiyak na transduction:
Ang partikular na transduction ay pinakamahusay na pinag-aralan gamit ang halimbawa ng phage λ. Ang phage na ito ay isinama sa isang site lamang (att-site) ng chromosome E. coli na may isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng nucleotide (homologous sa rehiyon ng att sa phage DNA). Sa panahon ng induction, ang pagbubukod nito ay maaaring mangyari nang may error (probability 10−3-10−5 per cell): ang isang fragment na kapareho ng laki ng phage DNA ay pinutol, ngunit sa maling lugar ang simula. Sa kasong ito, ang bahagi ng mga gene ng phage ay nawala, at bahagi ng mga gene E. coli ay nahuli niya.
Ang bawat temperate phage na partikular na isinama sa chromosome ay nailalarawan sa pamamagitan ng sarili nitong att site at, nang naaayon, ang mga gene na matatagpuan sa tabi nito na kaya nitong ipadala. Ang isang bilang ng mga phage ay maaaring isama sa anumang lugar sa chromosome at ilipat ang anumang mga gene sa pamamagitan ng isang tiyak na mekanismo ng transduction.
Kapag ang isang temperate phage na nagdadala ng bacterial genes ay isinama sa chromosome ng isang bagong host bacterium, mayroon na itong dalawang magkaparehong gene - ang sarili nito at ang mga dinala mula sa labas. Dahil ang phage ay walang bahagi ng sarili nitong mga gene, kadalasan ay hindi ito maaaring ma-induce at magparami. Gayunpaman, kapag ang parehong cell ay nahawahan ng isang "helper" phage ng parehong species, ang induction ng isang depektong phage ay nagiging posible. Parehong lumalabas mula sa chromosome ang DNA ng normal na "helper" phage at ang DNA ng may sira na phage, kasama ang mga bacterial genes na dala nito.
24 . Pag-uuri ng mga virus
Ito ay itinatag na ang lahat ng pinag-aralan na organismo ay apektado ng mga virus. Maraming iba't ibang mga virus ang nagdudulot ng sakit o nakatagong nakakahawa sa mga vertebrate at invertebrate na hayop, gayundin sa protozoa, halaman, fungi at bacteria. Mahigit sa 4,000 iba't ibang mga virus ang kilala, kung saan ilang daang nakakahawa sa mga tao at hayop.
Pag-uuri ng ICTV:
Noong 1966, ang International Committee on Taxonomy of Viruses ay nagpatibay ng isang sistema ng pag-uuri ng mga virus batay sa pagkakaiba sa uri (RNA at DNA), bilang ng mga molekula ng nucleic acid (single- at double-stranded) at ang pagkakaroon o kawalan ng isang pangunahing sobre. . Ang sistema ng pag-uuri ay isang serye ng hierarchical taxa:
pangkat ( -virales)
pamilya ( -viridae)
Subfamily ( -virinae)
Genus ( -virus)
Tingnan ( -virus)
Pag-uuri ng Baltimore ng mga virus:
Ang biologist ng Nobel laureate na si David Baltimore ay nagmungkahi ng kanyang sariling pamamaraan para sa pag-uuri ng mga virus batay sa mga pagkakaiba sa mekanismo ng produksyon ng mRNA. Kasama sa sistemang ito ang pitong pangunahing grupo:
(I) Mga virus na naglalaman ng double-stranded na DNA at walang RNA stage (halimbawa, herpesviruses, poxviruses, papovaviruses, mimivirus).
(II) Double-stranded RNA virus (hal. rotaviruses).
(III) Mga virus na naglalaman ng isang solong-stranded na molekula ng DNA (hal., mga parvovirus).
(IV) Mga virus na naglalaman ng isang single-stranded na molekula ng RNA ng positibong polarity (halimbawa, mga picornavirus, mga flavivirus).
(V) Mga virus na naglalaman ng isang single-stranded na molekula ng RNA ng negatibo o dobleng polarity (halimbawa, orthomyxoviruses, filoviruses).
(VI) Mga virus na naglalaman ng single-stranded na molekula ng RNA at mayroong yugto ng pagbubuo ng DNA sa isang template ng RNA sa kanilang ikot ng buhay, mga retrovirus (halimbawa, HIV).
(VII) Mga virus na naglalaman ng double-stranded na DNA at mayroon sa kanilang life cycle ang yugto ng DNA synthesis sa isang RNA template, mga retroid na virus (halimbawa, hepatitis B virus).
Sa kasalukuyan, ang parehong mga sistema ay ginagamit nang sabay-sabay upang pag-uri-uriin ang mga virus, bilang pantulong sa isa't isa.
Modernong pag-uuri:
Ang modernong pag-uuri ng mga virus ay pangkalahatan para sa mga virus ng vertebrates, invertebrates, halaman at protozoa. Ito ay batay sa mga pangunahing katangian ng mga virion, kung saan ang mga nangunguna ay ang mga katangian ng nucleic acid, morphology, genome strategy at antigenic properties. Ang mga pangunahing katangian ay inilalagay sa unang lugar, dahil ang mga virus na may katulad na mga katangian ng antigenic ay mayroon ding katulad na uri ng nucleic acid, katulad na morphological at biophysical na mga katangian.
Ang isang mahalagang tampok para sa pag-uuri, na isinasaalang-alang kasama ang mga tampok na istruktura, ay ang diskarte ng viral genome, na nauunawaan bilang paraan ng pagpaparami na ginagamit ng virus, na tinutukoy ng mga katangian ng genetic material nito.
Ang modernong pag-uuri ay batay sa mga sumusunod na pangunahing pamantayan:
Uri ng nucleic acid (RNA o DNA), ang istraktura nito (bilang ng mga hibla).
Ang pagkakaroon ng isang lamad ng lipoprotein.
Diskarte sa viral genome.
Sukat at morpolohiya ng virion, uri ng simetrya, bilang ng mga capsomeres.
Mga phenomena ng genetic na pakikipag-ugnayan.
Saklaw ng mga madaling kapitan na host.
Pathogenicity, kabilang ang mga pathological na pagbabago sa mga cell at ang pagbuo ng intracellular inclusions.
Heograpikal na pamamahagi.
Paraan ng paghahatid.
Mga katangian ng antigenic.
Mga virus ng tao at hayop:
Ang modernong pag-uuri ng mga virus ng tao at vertebrate ay sumasaklaw sa higit sa 4/5 ng mga kilalang virus, na nahahati sa 17 pamilya; sa mga ito, 6 ay DNA genomic virus at 11 ay RNA genomic virus.
25 . Sa pangkalahatan, ang isang mature na viral particle (virion) ay binubuo ng nucleic acid, mga protina at lipid - mga kumplikadong virus (nakasuot), o naglalaman lamang ito ng mga nucleic acid at mga protina - mga simpleng virus (hubad).
Isang protina na ang pangunahing papel ay upang bumuo ng isang proteksiyon na takip para sa nucleic acid. Batay sa katotohanan na limitado ang dami ng genetic na impormasyon sa mga virus, iminungkahi nina Crick at Watson (1956) na ang mga pabalat ng protina ng mga simpleng virus ay binubuo ng paulit-ulit na mga subunit. Minsan ang viral protein ay kinakatawan ng isang solong uri ng polypeptide, ngunit mas madalas mayroong dalawa o tatlo. Ang mga protina sa ibabaw ng virion ay may espesyal na pagkakaugnay para sa mga pantulong na receptor sa ibabaw ng mga sensitibong selula.
Ang mga lipid ay matatagpuan sa kumplikadong organisadong mga virus at higit sa lahat ay matatagpuan sa lipoprotein shell (supercapsid), na bumubuo sa lipid bilayer nito kung saan ipinapasok ang mga supercapsid na protina.
Ang lahat ng kumplikadong organisadong mga virus na naglalaman ng RNA ay naglalaman ng malaking halaga ng mga lipid (mula 15 hanggang 35% ng tuyong timbang). Sa mga virus na naglalaman ng DNA, ang mga lipid ay naglalaman ng bulutong, herpes at hepatitis B na mga virus. Humigit-kumulang 50-60% ng mga lipid sa mga virus ay mga phospholipid, 20-30% ay kolesterol.
Ang sangkap ng lipid ay nagpapatatag sa istraktura ng viral particle.
Ang carbohydrate component ng mga virus ay matatagpuan sa glycoproteins. Ang halaga ng mga sugars sa komposisyon ng glycoproteins ay maaaring masyadong malaki, na umaabot sa 10-13% ng virion mass. Ang kanilang chemical specificity ay ganap na tinutukoy ng cellular enzymes na nagsisiguro sa paglilipat at pagdaragdag ng kaukulang mga residue ng asukal. Ang mga karaniwang sugar moieties na makikita sa mga viral protein ay fructose, sucrose, mannose, galactose, neuraminic acid, at glucosamine. Kaya, tulad ng mga lipid, ang bahagi ng carbohydrate ay tinutukoy ng host cell, dahil sa kung saan ang parehong virus na lumago sa mga cell ng iba't ibang species ay maaaring mag-iba nang malaki sa komposisyon ng asukal.
26 . Ang genetic na impormasyon na naka-encode sa isang gene ay maaaring isipin bilang mga tagubilin para sa paggawa ng isang partikular na protina sa isang cell. Ang ganitong pagtuturo ay nakikita ng cell kung ito ay ipinadala sa anyo ng mRNA. Ang mga cell na ang genetic na materyal ay kinakatawan ng DNA ay dapat "muling isulat" ang impormasyong ito sa isang komplementaryong kopya ng mRNA.
Unang yugto ng pagtitiklop ang mga virus ay nauugnay sa pagtagos ng viral nucleic acid sa host cell. Ang prosesong ito ay pinadali ng mga espesyal na enzyme na bahagi ng capsid o panlabas na shell ng virion, at ang shell ay nananatili sa labas ng cell o ang virion ay nawala kaagad pagkatapos ng pagtagos sa cell. Nakahanap ang virus ng isang cell na angkop para sa pagpaparami nito sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa mga indibidwal na seksyon ng capsid nito na may mga partikular na receptor sa ibabaw ng cell tulad ng isang "susi at lock." Kung walang tiyak ("pagkilala") na mga receptor sa ibabaw ng cell, kung gayon ang cell ay hindi sensitibo sa impeksyon sa viral: ang virus ay hindi tumagos dito.
Upang mapagtanto ang genetic na impormasyon nito, ang viral DNA na pumasok sa cell ay na-transcribe ng mga espesyal na enzyme sa mRNA. Ang nagreresultang mRNA ay gumagalaw sa cellular na "pabrika" ng synthesis ng protina - ribosomes, kung saan pinapalitan nito ang cellular "mga mensahe" sa sarili nitong "mga tagubilin" at isinalin (basahin), na nagreresulta sa synthesis ng mga viral protein. Ang viral DNA mismo ay nagdodoble (mga duplicate) nang maraming beses na may partisipasyon ng isa pang hanay ng mga enzyme, parehong viral at yaong kabilang sa cell.
Ang synthesized na protina, na ginagamit upang bumuo ng capsid, at ang viral DNA, na pinarami sa maraming kopya, pinagsama at bumubuo ng mga bagong, "anak na babae" na mga virion. Ang nabuong viral na supling ay umaalis sa ginamit na selula at nakakahawa ng mga bago: umuulit ang siklo ng pagpaparami ng virus.
Mga yugto ng pagtitiklop ng virus:
1. Pagkakabit sa lamad ng selula-adsorption. Upang ang isang virion ay ma-adsorbed sa ibabaw ng isang cell, ito ay dapat na may isang protina (madalas isang glycoprotein) sa kanyang plasma membrane - isang receptor na tiyak para sa isang partikular na virus. Ang pagkakaroon ng receptor ay madalas na tumutukoy sa hanay ng host.
2. Pagpasok sa cell. Sa susunod na yugto, kailangang ihatid ng virus ang genetic na impormasyon nito sa loob ng cell.
3. Cell reprogramming. Kapag ang isang cell ay nahawahan ng isang virus, ang mga espesyal na mekanismo ng pagtatanggol ng antiviral ay isinaaktibo. Ang mga nahawaang selula ay nagsisimulang mag-synthesize ng mga molekula ng pagbibigay ng senyas - mga interferon, na naglilipat ng nakapaligid na malusog na mga selula sa isang estadong antiviral at nagpapagana ng immune system. Ang pinsalang dulot ng pagdami ng virus sa isang cell ay maaaring matukoy ng mga internal na cellular control system, at ang cell ay kailangang "magpatiwakal" sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na apoptosis. Ang kaligtasan ng buhay nito ay direktang nakasalalay sa kakayahan ng virus na mapagtagumpayan ang mga antiviral defense system.
4. Pagtitiyaga. Ang ilang mga virus ay maaaring pumasok sa isang nakatagong estado, mahinang nakakasagabal sa mga prosesong nagaganap sa cell, at maging aktibo lamang sa ilalim ng ilang mga kundisyon.
5. Paglikha ng mga bagong bahagi ng viral. Ang pagpaparami ng mga virus sa pinakakaraniwang kaso ay nagsasangkot ng tatlong proseso - 1) transkripsyon ng viral genome - iyon ay, ang synthesis ng viral mRNA, 2) ang pagsasalin nito, iyon ay, ang synthesis ng mga viral protein at 3) ang pagtitiklop ng viral genome . Maraming mga virus ang may mga control system na nagsisiguro ng pinakamainam na pagkonsumo ng mga host cell biomaterial.
6. Pagkahinog ng mga virion at paglabas mula sa cell., ang bagong synthesize na genomic RNA o DNA ay binibihisan ng naaangkop na mga protina at umalis sa cell.
27 .Mga Rhabdovirus– isang pamilya ng mga virus na naglalaman ng isang non-segmented na single-stranded RNA molecule ng linear form. Nagdudulot sila ng mga nakakahawang sakit sa vertebrates, invertebrates at halaman. Ang mga virus na nakakahawa sa mga hayop ay hugis bala, habang ang mga halaman ay hugis bacilli. Ang nucleocapsid ay double-stranded, helical, sa isang lipoprotein shell. Ang virus ay sensitibo sa pagkilos ng mga fat solvents, acids, at init. Kasama sa mga Rhabdovirus ang 2 genera - vesiculoviruses at lyssaviruses. Kasama sa una ang mga virus ng grupong vesicular stomatitis, ang huli - mga virus ng pangkat ng rabies. Kasama rin sa pamilya ng rhabdovirus ang mga virus ng lagnat. Vesicular stomatitis ay isang viral disease ng mga hayop, kung minsan ay nakakaapekto sa mga tao at nagpapakita ng sarili bilang isang acute self-limited influenza-like infection. Ang mga Virion ay hugis bala. Ang panlabas na shell ay nabuo sa pamamagitan ng isang lipid bilayer. Ang Vesicular stomatitis virus ay naililipat ng mga lamok. Ang virus ay dumarami sa katawan ng mga insekto. Kasama sa genus Lyssavirus ang rabies virus at rabies-like virus (Mokola, Duvenhage - pathogenic para sa mga tao at hayop;). Rabies- nakakahawang sakit ng viral etiology. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinsala sa central nervous system at humahantong sa kamatayan. Ang mga tao ay nahawahan sa pamamagitan ng pagkagat, paglalaway, o pagkamot. Ang panahon ng pagpapapisa ng itlog ay mula 10 araw hanggang 3-4 (ngunit mas madalas 1-3) buwan.May 3 panahon ng sakit: 1. Ang panahon ng mga precursor ay tumatagal ng 1-3 araw. Sinamahan ng isang pagtaas sa temperatura sa 37.2-37.3 °C, isang nalulumbay na estado, mahinang pagtulog, sakit sa lugar ng kagat.2. Heightened stage (hydrophobia) Tumatagal ng 1-4 na araw. Ito ay ipinahayag sa matinding pagtaas ng sensitivity sa pinakamaliit na pangangati ng mga sensory organ, ang ingay ay nagiging sanhi ng mga cramp ng kalamnan sa mga limbs, Ang mga pasyente ay nagiging agresibo.3. Ang panahon ng paralisis (ang yugto ng "ominous calm") ay nangyayari ang paralisis ng mga kalamnan ng mata at mas mababang paa't kamay, na tumatagal ng 5-8 araw. Ang pagtitiklop ng mga rhabdovirus ay nangyayari sa cytoplasm ng mga nahawaang selula at maaaring mangyari kahit sa mga selulang walang nucleus. Pagtitiklop Ang RNA ay ibinibigay ng enzymatic na aktibidad ng mga protina ng L+ NS at nagpapatuloy upang mabuo ang plus strand at ang replicative precursor. Mayroong mga mekanismo para sa pag-regulate ng synthesis, bilang isang resulta kung saan ang mga minus na mga hibla ng RNA ay nabuo nang maraming beses nang mas madalas kaysa sa mga plus strand, at ang iba't ibang mga protina ay na-synthesize sa iba't ibang dami. Sa panahon ng RNA synthesis, ang iba't ibang klase ng mga particle ng DI ay nabuo. Ang pagpupulong ng mga nucleocapsid ay nangyayari sa cytoplasm, at ang mga virion ay nabuo sa mga lamad ng cell, na iniiwan ang cell sa pamamagitan ng budding.
28 . Sa isang nucleocapsid, ang pakikipag-ugnayan ng nucleic acid at protina ay nangyayari kasama ang parehong axis ng pag-ikot. Ang bawat virus na may helical symmetry ay may katangiang haba, lapad, at periodicity ng nucleocapsid. Mga Nucleocapsid Karamihan sa mga pathogenic virus ng tao ay may helical symmetry (halimbawa, coronaviruses, rhabdoviruses, para- at orthomyxoviruses, bunyaviruses at arenoviruses). Kasama rin sa grupong ito ang tobacco mosaic virus. Ang organisasyon batay sa prinsipyo ng helical symmetry ay nagbibigay sa mga virus ng hugis na baras. May spiral symmetry mas mahusay na pinoprotektahan ng takip ng protina ang namamana na impormasyon, ngunit nangangailangan ng malaking halaga ng protina, dahil ang patong ay binubuo ng medyo malalaking bloke.
Ang tobacco mosaic virus ay ang unang virus na nahiwalay sa purong anyo. Kapag nahawahan ng virus na ito, lumilitaw ang mga dilaw na speck sa mga dahon ng isang may sakit na halaman - ang tinatawag na leaf mosaic. Napakabilis na kumakalat ng mga virus alinman sa mekanikal kapag ang mga may sakit na halaman o bahagi ng halaman ay nadikit sa malulusog na halaman, o sa pamamagitan ng hangin sa pamamagitan ng usok mula sa mga sigarilyong gawa sa mga nahawaang dahon.
29 . Acquired immune deficiency syndrome (AIDS) ay isang kondisyon na nabubuo laban sa background ng impeksyon sa HIV at nailalarawan sa pamamagitan ng pagbaba sa bilang ng mga lymphocyte, maramihang oportunistikong impeksyon, hindi nakakahawa at mga sakit sa tumor. Ang AIDS ay yugto ng terminal Impeksyon sa HIV. Sa ngayon, walang nagawang bakuna laban sa HIV; ang paggamot sa impeksyon sa HIV ay makabuluhang nagpapabagal sa kurso ng sakit, ngunit isang kaso lamang ng kumpletong lunas ng sakit bilang resulta ng isang binagong stem cell transplant ang nalalaman. Mga ruta ng paghahatid ng impeksyon sa HIV: 1. Sekswal 2. Injection at instrumental - kapag gumagamit ng mga syringe, karayom, catheter na kontaminado ng virus 3. Hemotransfusion (pagkatapos ng pagsasalin ng nahawaang dugo o mga bahagi nito - plasma, platelet, leukocyte); 4. Perinatal (antenatal, transplacental - mula sa isang nahawaang ina); 5. Transplantation (paglilipat ng mga nahawaang organ, bone marrow, artipisyal na pagpapabinhi na may nahawaang tamud); 6. Gatas (impeksyon ng isang bata na may nahawaang gatas ng ina); 7. Propesyonal at sambahayan - impeksyon sa pamamagitan ng napinsalang balat at mauhog na lamad ng mga taong may kontak sa dugo. Ang HIV ay hindi nakukuha sa pamamagitan ng kaswal na pakikipag-ugnayan. Mga yugto ng pag-unlad ng HIV: Ang yugto ng pagpapapisa ng itlog ay tumatagal mula sa sandali ng impeksyon hanggang sa reaksyon ng katawan sa anyo ng mga pagpapakita ng isang talamak na impeksyon o ang paggawa ng mga antibodies (mula 3 linggo hanggang 3 buwan, ngunit sa ilang mga kaso maaari itong tumagal ng hanggang isang taon). Ang Stage 2 ng mga pangunahing manifestations ay may karagdagang hanay ng mga katangian: acute infection, asymptomatic infection, persistent generalized lymphadenopathy (pagpapalaki ng hindi bababa sa dalawang lymph nodes sa dalawang magkaibang grupo, hindi kasama ang inguinal lymph nodes. Sa yugto ng acute infection, lumilipas na pagbaba sa Ang mga T-lymphocytes ay madalas na nabanggit, na kung minsan ay sinamahan ng pag-unlad ng mga pagpapakita ng pangalawang sakit (candidiasis, herpetic infection). Ang mga pagpapakitang ito ay banayad, panandalian at mahusay na tumutugon sa therapy (paggamot). yugto ay 2-3 linggo, pagkatapos kung saan ang sakit ay nagiging asymptomatic infection. 3). Ang yugto ay karaniwang nagsisimulang umunlad 3-5 taon pagkatapos ng impeksiyon. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng bacterial, fungal at viral lesyon ng mauhog lamad at balat, at mga nagpapaalab na sakit ng upper respiratory tract. Sa yugto (5-7 taon mula sa sandali ng impeksyon), ang mga sugat sa balat ay mas malalim at malamang na pinahaba. Ang yugto (pagkatapos ng 7-10 taon) ay nailalarawan sa pamamagitan ng pag-unlad ng malubhang, pangalawang sakit, ang kanilang pangkalahatan (pangkalahatang) kalikasan, at pinsala sa gitnang sistema ng nerbiyos.
30. Mga Paramyxovirus (Paramyxoviridae) ay isang pamilya ng mga virus na nagdudulot ng tigdas, beke, parainfluenza, sakit na Newcastle, at distemper sa mga aso. Posibleng magdulot ng atypical pneumonia. Ang mga Virion ay may spherical na hugis. Ang genome ay kinakatawan ng single-stranded unfragmented RNA, na naglilimita sa paglaban sa mutation. Ang siklo ng buhay ng mga parainfluenza virus ay nagaganap sa cytoplasm ng cell; ang mga paramyxovirus ay hindi nangangailangan ng primer mRNA para sa kanilang transkripsyon. Pag-uuri: Kasama sa pamilya ang sumusunod na taxa: subfamily Paramyxovirinae:genus Avulavirus - Virus ng sakit na Newcastle,genus Henipavirus,genus Morbillivirus - virus ng tigdas, virus ng canine distemper, genus Respirovirus - human parainfluenza virus, serotypes 1 at 3, genus Rubulavirus human parainfluenza virus serotypes 2 at 4, beke, genus Mga virus na parang TPMV;subfamilyPneumovirinae:genus Pneumovirus- respiratory syncytial virus, genus Metapneumovirus. Mga Tampok ng Replikasyon: Ang genome ay kinakatawan ng isang linear na molekula ng negatibong polarity, single-stranded. Mayroong 6 na gene na pinaghihiwalay ng mga conserved na non-coding na rehiyon na nagpapahiwatig ng pagsisimula at pagtatapos ng polyadenylation. Pitong protina ang natagpuan sa paramyxovirus: NP (o N), P, M, F, L, at HN (o H o G). Karaniwan ang mga ito sa lahat ng genera. Tinitiyak ng protina ng HN ang pagkakabit ng mga virion sa mga cell at nagiging sanhi ng pagbuo ng VNA, na pumipigil sa adsorption ng virus sa mga cellular receptor. Ang F protein ay kasangkot sa pagtagos ng virus sa cell. Pagpaparami Ang mga paramyxovirus ay nangyayari sa cytoplasm. Ang mga virion, gamit ang HN protein, ay nakakabit sa mga glycolipid receptors ng cell. Ang F protein pagkatapos ay pinagsama ang viral envelope sa plasma membrane ng cell. Bilang isang resulta, ang nucleocapsid ay nagtatapos sa cell na may tatlong protina na nauugnay dito (N, P at L), pagkatapos nito ay nagsisimula ang proseso ng transkripsyon, na isinasagawa ng virion RNA-dependent RNA polymerase. Ang genome ay na-transcribe upang bumuo ng 6-10 discrete unprocessed mRNAs bilang resulta ng sequential discontinuous synthesis mula sa isang solong promoter. Ang isang buong-haba na kopya ng genomic RNA (+RNA) ay na-synthesize din at nagsisilbing template para sa synthesis ng genomic RNA (-RNA). ang synthesized genomic RNAs na nauugnay sa N-protein at transcriptase ay bumubuo ng mga nucleocapsid. Ang pagkahinog ng Virion ay kinabibilangan ng:
1) pagpapakilala ng viral glycoproteins sa mga binagong lugar ng cell plasma membrane;
2) pagbubuklod ng matrix protein (M) at iba pang non-glycosylated na protina sa binagong lamad ng cell;
3) paglalagay ng mga subunit ng nucleocapsid sa ilalim ng M protein;
4) pagbuo at pagpapalabas ng mga mature na virion sa pamamagitan ng pag-usbong.
Ang pinakamahalagang kinatawan: Ang mga virus ng Parainfluenza ay napakakaraniwang mga pathogen ng mga impeksyon sa talamak na paghinga. virus ng parainfluenza ng tao mas madalas na nakakaapekto sa mga selula ng larynx, kaya ang sakit ay nangyayari na may mga sintomas ng laryngitis (tuyong masakit na "barking cough", namamaos na boses). Sa mga bata, ang mga sakit na dulot ng HPV ay mas malala at mas malamang na magkaroon sila pagkalasing. Respiratory syncytial virus Ang pathogen ay kabilang sa genus Pneumovirus ng paramyxovirus family at isa sa mga pinakakaraniwang sanhi ng mga acute respiratory disease sa mga bata sa mga unang taon ng buhay. virus ng tigdas- isang kinatawan ng genus Morbillivirus ng pamilya paramyxovirus. Sa morpolohiya ito ay halos walang pinagkaiba sa ibang miyembro ng pamilya. Kulang ito ng neuraminidase. Mayroon itong hemagglutinating, hemolytic at symplastic na aktibidad. Ang virus ay may hemagglutinin, hemolysin (F), nucleoprotein (NP) at matrix protein, na naiiba sa antigenic specificity at immunogenicity. Ang virus ng tigdas ay may mga serovar at nagbabahagi ng mga antigenic determinants sa iba pang mga morbillivirus (canine distemper virus at rinderpest virus).
31 Sa isometric structures, ang packaging ng nucleic acid ng viral genome ay kumplikado: ang nucleocapsid envelope proteins ay medyo mahinang nauugnay sa nucleic acid o nucleoproteins, na nagpapataw ng kaunting mga paghihigpit sa paraan ng pag-package ng nucleic acid. Sa kasong ito, ang mga nucleoprotein ng "core" ay maaaring napaka kumplikadong organisado: halimbawa, sa mga papovavirus, ang double-stranded na pabilog na DNA, na nagbubuklod sa mga histone, ay bumubuo ng mga istruktura na halos kapareho ng mga nucleosome.
Sa ganitong mga virus, ang nucleic acid ay napapalibutan capsomeres, na bumubuo ng pigura ng isang icosahedron - isang polyhedron na may 12 vertices, 20 triangular na mukha at 30 anggulo. Kasama sa mga virus na may katulad na istraktura ang mga adenovirus, reovirus, iridovirus, herpesvirus at picornavirus. Ang organisasyon batay sa prinsipyo ng cubic symmetry ay nagbibigay sa mga virus ng isang spherical na hugis. Ang prinsipyo ng cubic symmetry ay ang pinaka-ekonomiko para sa pagbuo ng isang closed capsid, dahil ang medyo maliit na mga bloke ng protina ay ginagamit upang ayusin ito, na bumubuo ng isang malaking panloob na espasyo kung saan ang nucleic acid ay malayang magkasya.
32. Ang mga siklo ng buhay ng karamihan sa mga virus ay malamang na magkatulad. Ngunit lumilitaw na tumagos sila sa cell sa iba't ibang paraan, dahil, hindi tulad ng mga virus ng hayop, ang mga virus ng bacterial at halaman ay kailangan ding tumagos sa cell wall. Ang pagtagos sa cell ay hindi palaging nangyayari sa pamamagitan ng iniksyon, at ang protina na shell ng virus ay hindi palaging nananatili sa panlabas na ibabaw ng cell. Sa sandaling nasa loob ng host cell, ang ilang mga phage ay hindi gumagaya. Sa halip, ang kanilang nucleic acid ay isinama sa DNA ng host. Dito ang nucleic acid na ito ay maaaring manatili sa loob ng ilang henerasyon, na umuulit kasama ng sariling DNA ng host. Ang mga naturang phage ay kilala bilang temperate phages, at ang bacteria kung saan sila nagtatago ay tinatawag na lysogenic. Nangangahulugan ito na ang bacterium ay maaaring potensyal na mag-lyse, ngunit ang cell lysis ay hindi sinusunod hanggang
hanggang sa ipagpatuloy ng phage ang aktibidad nito. Isang hindi aktibong phage
tinatawag na prophage o provirus.
33. Istraktura at kemikal na komposisyon. Ang mga Virion ay spherical sa hugis. Sa gitna ay may isang nucleocapsid na may spiral na uri ng simetrya, na napapalibutan ng isang panlabas na shell na may mga proseso ng styloid. Single-stranded “–” RNA. Ang nucleocapsid ay naglalaman ng ilang mga enzyme na partikular sa virus, kabilang ang RNA polymerase. Ito ay may supercapsid at 3 virus-specific na protina: 2 – NH glycoproteins (may hemagglutinating at neuraminidase activity), 3 – F protein (nakikilahok sa pagsasanib ng mga cell membranes sa viral envelope).
CLASSIFICATION NG FLU VIRUS
Ang lahat ng miyembro ng pamilyang orthomyxovirus ay mga virus ng trangkaso. Ang mga ito ay inuri sa mga virus ng trangkaso ng mga uri A, B at C ng RNP antigen, na hindi nagbibigay ng mga cross-type na serological na reaksyon." Ang isang katangiang katangian ng mga uri ng A influenza virus ay isang pagbabago sa mga antigenic na katangian ng parehong mga protina sa ibabaw (glycoproteins ) hemagglutinin at neuraminidase. Maraming antigenic na variant ng influenza virus." na may iba't ibang uri ng hemagglutinin at neuraminidase ay nakahiwalay sa mga alagang hayop at ligaw na hayop. Ang pagkakaroon ng iba't ibang mga variant ng antigenic ay nangangailangan ng isang pinag-isang pag-uuri ng mga virus batay sa mga antigenic na katangian ng hemagglutinin at neuraminidase. Dahil ang uri ng virus ng trangkaso C ay naiiba sa mga uri ng virus ng trangkaso A at B sa isang bilang ng mga pangunahing katangian, ito ay inuri bilang isang hiwalay na genus. Kahit na ang influenza B virus ay may mga antigenic na variant, hindi gaanong marami sa kanila. hindi nila kailangan ng klasipikasyon. Hindi tulad ng mga uri ng virus na A, na umiikot sa parehong mga tao at hayop, ang mga uri ng B na virus ng trangkaso ay nahiwalay lamang sa mga tao.
34. Ang pangunahing tampok ng viral genome ay ang namamana na impormasyon ng mga virus ay maaaring maitala sa parehong DNA at RNA. Ang genome ng mga virus na naglalaman ng DNA ay double-stranded (maliban sa mga parvovirus, na may single-stranded DNA), hindi naka-segment at nagpapakita ng mga nakakahawang katangian. Ang genome ng karamihan sa mga RNA virus ay single-stranded (ang exception ay reoviruses at retroviruses, na may double-stranded genome) at maaaring i-segment o hindi-segmented. Ang mga viral RNA ay nahahati sa dalawang grupo depende sa kanilang mga pag-andar. Kasama sa unang grupo ang mga RNA na may kakayahang direktang magsalin ng genetic na impormasyon sa mga ribosom ng isang sensitibong cell, ibig sabihin, gumaganap ng mga function ng mRNA at mRNA. Ang mga ito ay tinatawag na plus-strand RNA. Mayroon silang mga katangiang pagtatapos ("caps") para sa tiyak na pagkilala sa mga ribosom. Sa isa pang pangkat ng mga virus, ang RNA ay hindi kayang magsalin ng genetic na impormasyon nang direkta sa mga ribosom at gumana bilang mRNA. Ang mga naturang RNA ay nagsisilbing isang matrix para sa pagbuo ng mRNA, i.e. , sa panahon ng pagtitiklop, ang isang matrix ay unang na-synthesize ( +RNA) para sa -RNA synthesis. Sa mga virus ng pangkat na ito, ang RNA replication ay naiiba sa transkripsyon sa haba ng mga resultang molekula: sa panahon ng pagtitiklop, ang haba ng RNA ay tumutugma sa mother strand, at sa panahon ng transkripsyon, nabubuo ang mga pinaikling molekula ng mRNA. Ang pagbubukod ay ang mga retrovirus, na naglalaman ng single-stranded +RNA, na nagsisilbing template para sa viral RNA-dependent DNA polymerase (reverse transcriptase). Sa tulong ng enzyme na ito, ang impormasyon ay kinopya mula sa RNA patungo sa DNA, na nagreresulta sa pagbuo ng isang DNA provirus na sumasama sa cellular genome.
35. Ang mga virus na naglalaman ng DNA ay naiiba sa kanilang paraan ng pagtitiklop mula sa mga virus na naglalaman ng RNA. Ang DNA ay karaniwang umiiral sa anyo ng mga double-stranded na istruktura: dalawang polynucleotide chain ay konektado sa pamamagitan ng hydrogen bond at pinaikot sa paraang nabuo ang isang double helix. Ang RNA, sa kabilang banda, ay karaniwang umiiral bilang mga single-stranded na istruktura. Gayunpaman, ang genome ng ilang mga virus ay single-stranded DNA o double-stranded RNA. Ang unang yugto ng viral replication ay nauugnay sa pagtagos ng viral nucleic acid sa host cell. Ang prosesong ito ay maaaring mapadali ng mga espesyal na enzyme na bahagi ng capsid o panlabas na shell ng virion, kung saan ang shell ay natitira sa labas ng cell o ang virion ay nawawala kaagad pagkatapos ng pagtagos sa cell. Nakahanap ang virus ng isang cell na angkop para sa pagpaparami nito sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa mga indibidwal na seksyon ng capsid nito (o panlabas na shell) na may mga partikular na receptor sa ibabaw ng cell sa paraang "key-lock". Kung walang tiyak ("pagkilala") na mga receptor sa ibabaw ng cell, kung gayon ang cell ay hindi sensitibo sa impeksyon sa viral: ang virus ay hindi tumagos dito. Upang mapagtanto ang genetic na impormasyon nito, ang viral DNA na pumasok sa cell ay na-transcribe ng mga espesyal na enzyme sa mRNA. Ang nagreresultang mRNA ay gumagalaw sa mga ribosom, na nagreresulta sa synthesis ng mga viral protein. Ang viral DNA mismo ay nagdodoble ng maraming beses sa partisipasyon ng isa pang hanay ng mga enzyme, parehong viral at yaong kabilang sa cell. Ang synthesized na protina, na ginagamit upang bumuo ng capsid, at ang viral DNA, na pinarami sa maraming kopya, pinagsama at bumubuo ng mga bagong, "anak na babae" na mga virion. Ang nabuong viral na supling ay umaalis sa ginamit na selula at nakakahawa ng mga bago: umuulit ang siklo ng pagpaparami ng virus. Ang ilang mga virus, sa panahon ng pag-usbong mula sa ibabaw ng cell, ay kumukuha ng bahagi ng cell lamad kung saan ang mga viral protein ay na-embed "nang maaga", at sa gayon ay nakakakuha ng isang sobre. Sa ilang mga RNA virus, ang genome (RNA) ay maaaring direktang kumilos bilang mRNA. Gayunpaman, ang tampok na ito ay katangian lamang ng mga virus na may "+" strand ng RNA (ibig sabihin, may RNA na may positibong polarity). Para sa mga virus na may "-" strand ng RNA, ang huli ay dapat munang "muling isulat" sa "+" strand; Pagkatapos lamang nito magsisimula ang synthesis ng mga viral protein at nangyayari ang pagtitiklop ng virus. Ang tinatawag na mga retrovirus ay naglalaman ng RNA bilang isang genome at may hindi pangkaraniwang paraan ng pag-transcribe ng genetic na materyal: sa halip na i-transcribe ang DNA sa RNA, tulad ng nangyayari sa isang cell at tipikal para sa mga virus na naglalaman ng DNA, ang kanilang RNA ay na-transcribe sa DNA. Ang double-stranded DNA ng virus ay isinama sa chromosomal DNA ng cell. Sa matrix ng naturang viral DNA, isang bagong viral RNA ang na-synthesize, na, tulad ng iba, ay tumutukoy sa synthesis ng mga viral protein.
36. Ang pamilyang Bunyaviridae ay itinuturing na pinakamalaki sa mga tuntunin ng bilang ng mga virus na nilalaman nito (mga 250). Naililipat sa pamamagitan ng contact, airborne dust at nutritional route. Ang mga virion ng Bunyavirus ay spherical sa hugis at may diameter na 90-100 nm. Ang genome ay nabuo ng isang molekula ng RNA na binubuo ng tatlong (L, M at S) na mga segment. Ang nucleocapsid ng bunyavirus ay isinaayos ayon sa helical symmetry. Ang labas ng nucleocapsid ay natatakpan ng isang bilayer lipid supercapsid, kung saan matatagpuan ang mga istruktura ng protina na may aktibidad na hemagglutinating, na nagkakaisa sa anyo ng isang ibabaw na sala-sala. Ang komposisyon ng protina ng iba't ibang bunyavirus ay nag-iiba, ngunit lahat ay naglalaman ng mga pang-ibabaw na glycoprotein G1 at G2 at isang panloob na glycoprotein na nauugnay sa RNA N-protein. Karamihan sa mga virus ay naglalaman ng RNA-dependent na RNA polymerase. Ang siklo ng pagtitiklop ng mga bunyavirus ay nangyayari sa cytoplasm. Mga pathogen ng impeksyon sa arboviral: Ang mga virus ng genus Phlebovirus ay nagdudulot ng iba't ibang lagnat ng lamok (halimbawa, pappataci fever, Neapolitan at Sicilian fever, Rift Valley fever, Punta Toro fever, atbp.). Kasama sa genus Nairovirus ang Crimean-Congo hemorrhagic fever virus, na nagdudulot ng sakit sa Russia, Moldova, Ukraine, Balkans at Africa. Malawak ang hanay ng mga likas na host ng bunyavirus: ang natural na reservoir ng higit sa kalahati ng mga species ay mga rodent, 1/4 na ibon at 1/4 na iba't ibang artiodactyls. Karamihan sa mga bunyavirus ay naililipat ng mga lamok ng pamilyang Culicinae; mahigit 20 uri ng mga virus ang naipapasa ng mga ticks ng mga pamilyang Ixodidae at Argasidae; Maraming mga virus ang dinadala ng mga nakakagat na midges at lamok. Pinagsasama ng Calicivirus genus ng pamilyang Caliciviridae ang mga virus na may "hubad" na cubic capsid na may diameter na 37-40 nm. Ang genome ng caliciviruses ay nabuo sa pamamagitan ng isang +RNA molekula. Ang negatibong contrast microscopy ay nagpapakita ng 32 cup-shaped depressions sa ibabaw ng mga virion, kaya naman nakuha ng mga virus ang kanilang pangalan [mula sa Greek. kalyx, tasa]. Ang mga calicivirus ay hindi nagpaparami sa mga kilalang cell culture; ang immune electron microscopy ay karaniwang ginagamit para sa kanilang diagnosis. Ang mga uri ng caliciviruses na pathogenic sa mga tao ay nagdudulot ng gastroenteritis at hepatitis. Bilang karagdagan sa totoong caliciviruses, kabilang sa genus ang Norwalk virus at ang causative agent ng hepatitis E. Causative agents of gastroenteritis Ang pathogenesis ng mga sakit ay sanhi ng necrotic lesions ng epithelium ng mucous membrane ng maliit na bituka ng mga calicivirus, na sinamahan ng pag-unlad ng diarrhea syndrome. Ang panahon ng pagpapapisa ng itlog ng calicivirus gastroenteritis ay hindi lalampas sa 1-2 araw; Tinutukoy ng karamihan sa mga may-akda ang tatlong pangunahing uri ng mga sugat: mga sakit na may matinding pagsusuka (karaniwan ay sinusunod sa mga buwan ng taglamig, mas madalas sa mga bata); epidemya pagtatae (sa mga kabataan at matatanda) at gastroenteritis (mas madalas sa mga bata). Ang Calicivirus gastroenteritis ay sinamahan ng myalgia at sakit ng ulo; 50% ng mga pasyente ay nag-uulat ng katamtamang lagnat. Ang diarrheal syndrome na may calicivirus gastroenteritis ay banayad - ang dumi ay puno ng tubig, walang dugo. Pagkatapos ng 7-10 araw, nangyayari ang kusang pagbawi. Ang paggamot ng calicivirus gastroenteritis ay nagpapakilala; Walang paraan ng etiotropic therapy at tiyak na pag-iwas. Kabilang sa genus coronaviruses ang maraming mahahalagang pathogenic virus ng mga mammal at ibon na nagdudulot ng mga sakit sa paghinga, enteritis, polyserositis, myocarditis, hepatitis, nephritis at immunopathology. Sa mga tao, ang mga coronavirus, kasama ng iba pang mga virus, ay nagdudulot ng common cold syndrome. Karamihan sa mga coronavirus ay may binibigkas na tropismo para sa mga epithelial cells ng respiratory tract at intestinal tract. Ang ilang mga coronavirus ay nahihiwalay nang may kahirapan at sa paggamit lamang ng mga kultura ng organ. Ang mga kinatawan ng genus coronaviruses ay may mga bilog na virion na may diameter na 80-220 nm. Ang mga virion ng Coronavirus ay binubuo ng isang nucleocapsid ng helical symmetry at isang glycoprotein shell, sa ibabaw nito ay may mga katangian, malawak na espasyo, hugis club na mga protrusions na 20 nm ang haba, na bumubuo ng isang bagay na parang solar corona. Ang ilang mga coronavirus ay nagpapaikli din ng mga peplomere na may sukat na 5 nm ang haba. Ang mga coronavirus ay naglalaman ng tatlo o apat na pangunahing istrukturang protina: nucleocapsid protein N; pangunahing peplomeric glycoprotein S; transmembrane glycoproteins M at E. Ang ilang mga virus ay naglalaman din ng HE protein. Ang mga Torovirus ay naglalaman ng parehong mga protina tulad ng mga coronavirus, ngunit hindi naglalaman ng E protein. Ang torovirus ng baka ay naglalaman ng HE protein (M, 65000). Sa mga kinatawan ng genus coronaviruses, tatlong antigenic group ang nakikilala. Ang mga sumusunod na istrukturang protina ay natagpuan sa mga kinatawan ng genus coronaviruses. Ang Glycoprotein S (150-180 kDa) ay bumubuo ng malalaking protrusions sa ibabaw ng mga virion. Ang Glycoprotein S ay maaaring nahahati sa 3 structural segment. Malaking panlabas na transmembrane at cytoplasmic na mga segment. Ang malaking panlabas na segment, sa turn, ay binubuo ng dalawang subdomain na S1 at S2. Ang mga mutasyon sa S1 segment ay nauugnay sa mga pagbabago sa antigenicity at virulence ng virus. Ang S2 segment ay mas konserbatibo. Ang bovine coronavirus S protein (180 kDa) ay hinahati ng mga cellular protease sa S1 at S2 sa panahon o pagkatapos ng virion maturation, na nananatiling non-covalently bound sa virion peplomer. Ang pagkasira ng S protein sa iba't ibang mga coronavirus ay nakasalalay sa cellular system. Ang S protein ay nagiging sanhi ng pagbuo ng VNA at responsable para sa pagsasanib ng viral envelope sa cell membrane. Ang protina ng S ay multifunctional.
37. Ang isang malaking bilang ng mga mutant form ay kilala para sa mga virus ng hayop. Mayroong, sa partikular, mga mutants na naiiba sa morpolohiya ng mga plake at pockmarks; host- o mga mutant na umaasa sa temperatura; ang mga mutants ay hindi makapag-udyok ng thymidine kinase synthesis; lumalaban sa o umaasa sa ilang mga kemikal; naiiba sa thermosensitivity ng kanilang mga nakakahawang katangian o aktibidad ng enzymatic, sa mga antigenic na katangian ng mga protina ng lamad, sa kakayahang bumuo ng mga plake sa pagkakaroon ng iba't ibang mga inhibitor, pati na rin ang marami pang iba. Para sa genetic na pag-aaral, ang mga mutant na may malinaw na tinukoy, medyo matatag na phenotypic na katangian na madaling isaalang-alang ay kinakailangan; ang katangiang ito ay dapat na sanhi ng isang solong mutant gene na may ganap na pagtagos.
38. Ang mga temperate phage ay hindi nagli-lyse ng lahat ng mga cell sa populasyon; pumapasok sila sa symbiosis kasama ang ilan sa kanila, bilang isang resulta kung saan ang phage DNA ay isinama sa bacterial chromosome. Sa kasong ito, ang phage genome ay tinatawag na prophage. Ang prophage, na naging bahagi ng chromosome ng cell, ay umuulit nang sabay-sabay sa bacterial gene sa panahon ng pagpaparami nito, nang hindi nagiging sanhi ng lysis nito, at minana mula sa cell patungo sa cell sa walang limitasyong bilang ng mga inapo. Ang biological phenomenon ng symbiosis ng microbial cell na may temperate phage (prophage) ay tinatawag na lysogeny, at ang bacterial culture na naglalaman ng prophage ay tinatawag na lysogenic. Ang pangalang ito (mula sa Greek lysis - decomposition, genea - origin) ay sumasalamin sa kakayahan ng prophage na spontaneously o sa ilalim ng impluwensya ng isang bilang ng mga pisikal at kemikal na mga kadahilanan ay hindi kasama sa cell chromosome at lumipat sa cytoplasm, i.e. kumilos tulad ng isang mabangis na phage na lyses bacteria. Ang mga lysogenic na kultura ay hindi naiiba sa kanilang mga pangunahing katangian mula sa mga orihinal, ngunit sila ay immune sa muling impeksyon ng isang homologous o malapit na nauugnay na phage at, bilang karagdagan, nakakakuha ng mga karagdagang katangian na nasa ilalim ng kontrol ng mga prophage genes. Ang pagbabago sa mga katangian ng mga microorganism sa ilalim ng impluwensya ng isang prophage ay tinatawag na phage conversion. Ang huli ay nangyayari sa maraming uri ng mga microorganism at may kinalaman sa kanilang iba't ibang katangian: kultura, biochemical, toxigenic, antigenic, sensitivity sa antibiotics, atbp. Bilang karagdagan, ang pagpasa mula sa isang pinagsamang estado sa isang virulent na anyo, ang isang temperate phage ay maaaring makakuha ng bahagi ng isang cell chromosome at, kapag nililinis ang huli, inililipat ang bahaging ito ng chromosome sa isa pang cell. Kung ang isang microbial cell ay nagiging lysogenic, nakakakuha ito ng mga bagong katangian. Kaya, ang mga mapagtimpi na phage ay isang malakas na kadahilanan sa pagkakaiba-iba ng mga microorganism. Ang mga temperate phage ay maaaring makapinsala sa produksyon ng microbiological. Kaya, kung ang mga mikroorganismo na ginamit bilang mga producer ng mga bakuna, antibiotics at iba pang biological substance ay lumabas na lysogenic, may panganib na ang temperate phage ay magbabago sa isang virulent form, na hindi maaaring hindi humantong sa lysis ng production strain.
39. Mga retrovirus(lat. Retroviridae) - pamilya ng mga RNA virus,
pangunahing nakakahawa sa mga vertebrates. Ang pinaka sikat at aktibo
Ang kinatawan na pinag-aaralan ay ang human immunodeficiency virus. Mga retrovirus
sa tulong ng kung saan ang DNA ay na-synthesize sa virion RNA matrix.
Matapos mahawaan ng retrovirus ang isang cell, magsisimula ang synthesis sa cytoplasm
viral DNA-genome gamit ang virion RNA bilang isang matrix.
Gumagamit ang lahat ng mga retrovirus ng reverse mechanism upang kopyahin ang kanilang genome.
transkripsyon: viral enzyme reverse transcriptase (o baliktarin)
synthesize ang isang strand ng DNA sa isang viral RNA template, at pagkatapos ay sa template
kinukumpleto ng synthesized DNA strand ang pangalawa, complementary strand.
Ang isang double-stranded na molekula ng DNA ay nabuo, na, na natagos sa pamamagitan ng nuklear
kabibi, ay isinama sa chromosomal DNA ng cell at pagkatapos ay nagsisilbing isang matrix
para sa synthesis ng viral RNA molecules. Ang mga RNA na ito ay umalis sa cell nucleus at
ang mga cell ay nakabalot sa cytoplasm sa mga viral particle na maaari
makahawa sa mga bagong selula.
Ayon sa isang hypothesis, ang mga retrovirus ay maaaring nagmula sa retrotransposon-
mga mobile na rehiyon ng eukaryotic genome.
Pag-uuri ng mga retrovirus
Pamilya Retroviridae kabilang ang tatlong subfamily:
Oncovirinae(oncoviruses), ang pinakamahalagang kinatawan kung saan ay human T-lymphotropic virus type 1;
Lentivirinae(lentiviruses), na kinabibilangan ng HIV; At
Spumavirinae(mga spumavirus, o foaming virus).
Sa pangkalahatang transduction, ang mga phage particle na naglalaman ng mga segment ng host cell DNA ay naglilipat ng medyo mahahabang kahabaan ng genomic DNA mula sa isang bacterial cell patungo sa isa pa. Ang mga transducing phage particle ay nabubuo sa panahon ng ilang mga nakakahawang proseso kapag ang DNA ng cell ay epektibong nasira at nagiging fragment.
cellular DNA, humigit-kumulang sa laki ng phage genome, hindi sinasadya nakabalot sa mga mature na bacteriophage particle. Bilang resulta ng kasunod na impeksyon ng mga bacterial cell na may populasyon ng mga phage particle, kabilang ang transducing phages, sa tulong ng huli, ang DNA ng mga donor cell ay inililipat sa mga nahawaang cell na ito. Ang recombination sa pagitan ng mga ipinakilalang fragment ng donor DNA at DNA ng recipient cell ay humahantong sa pagbabago sa genotype ng huli.
Ang bawat transducing phage particle ay karaniwang naglalaman lamang ng isang random na fragment ng orihinal na donor chromosome. Ang posibilidad na maisama ang anumang bahagi ng genome ng donor sa naturang particle ay humigit-kumulang pareho. Gayunpaman, dahil sa medyo malaking sukat ng transduced na mga segment ng DNA (para sa ilang mga bacteriophage ito ay humigit-kumulang 100 kb, o 2.5 porsiyento ng buong E. coli chromosome), ang recipient cell ay karaniwang nakakakuha ng isang buong grupo ng mga gene sa isang pagkilos ng transduction . Bilang resulta, ang mga gene na malapit na naka-link sa isa't isa sa donor chromosome ay cotransduced na may mataas na frequency, habang ang mga gene na malayo sa isa't isa ay independyenteng na-transduce. Ang pagtukoy sa dalas ng gene cotransduction ay nakakatulong na pinuhin ang mga genetic na mapa sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga kamag-anak na distansya sa pagitan ng malapit na nauugnay na mga gene na matantya. 3 Tukoy (limitado) transduction
Ang transduction ng pangalawang uri, tiyak, ay katangian ng mga mapagtimpi na bacteriophage, ang nakakahawang cycle na kung saan ay nagambala bilang isang resulta ng pagsasama ng viral genome sa isang tiyak na chromosomal locus ng DNA ng nahawaang cell. Ang mga bakterya na naglalaman ng mga pinagsama-samang phage genome ay tinatawag lysogenic. Nagdadala sila ng mga viral genome bilang mga hereditary na elemento ng kanilang sariling mga chromosome. Sa isang lysogenic cell, ang mga viral at cellular genome ay gumagaya bilang isang unit at magkatugma. Ang pagsasama ng phage genome sa genome ng host cell ay nag-aalis sa phage ng kakayahang magdulot ng pagkamatay ng cell at makagawa ng mga nakakahawang progeny. Para sa kadahilanang ito, ang bacteriophage
may kakayahang lysogenesis, hindi katulad virulent phage, pinangalanan Katamtaman.
Sa ilalim ng ilang mga kundisyon - pagtatalaga sa tungkulin- ang lysogenic state ay naaantala at ang viral genome ay pinutol mula sa host chromosome. Ito ay nagrereplika upang bumuo ng maraming mga partikulo ng virus at pumapatay sa selula. Karaniwan, ang pag-alis ng viral genome ay nangyayari nang tumpak at ang nagresultang phage ay naglalaman ng isang viral genome na ganap na tumutugma sa orihinal.
Minsan ang phage genome ay naputol nang hindi tama at ang mga chromosomal genes ay kasama sa mga particle ng daughter phage, katabi sa pinagsamang viral genome. Ang mga gene na ito ay nakabukas sa halip na ilang mga viral gene. Sa susunod na cycle ng impeksyon, ang mga gene ng donor cell ay inililipat kasama ng mga phage genes sa mga cell ng tatanggap. Matapos maisama ang DNA ng transducing phage sa genome ng tatanggap, nakukuha ng cell, kasama ng phage genome, ang genetic na impormasyon ng nakaraang phage host.
Kaya, sa panahon ng tiyak na transduction, ang phage ay nagsisilbing isang vector para sa paglilipat ng mga gene mula sa isang cell patungo sa isa pa. Gamit ang mekanismong ito, tanging ang mga chromosomal genes ng host cell na malapit na naka-link sa integration site ng viral genome ang na-transduce.
Dahil ang iba't ibang mga temperate phage ay pumapasok sa iba't ibang mga chromosomal site, kapag sila ay hindi tama na excised, ang mga phage ay ginawa na nag-transduce ng iba't ibang chromosomal genes. Kaya phages lambda transduce genes na responsable para sa galactose metabolism o mga gene na kumokontrol sa biotin synthesis, at ang f80 phages ay nag-transduce ng ibang bilang ng mga gene na nag-encode ng mga enzyme para sa tryptophan biosynthesis.
Ang phage genome ay may kakayahang tiyak na transduction na ibinigay:
1 Dapat itong makakuha ng covalently linked na segment ng non-viral DNA na maililipat. Ang segment na ito ng DNA ay karaniwang cellular na pinagmulan, ngunit sa prinsipyo maaari itong mula sa anumang pinagmulan. Maaari itong ipasok kahit saan sa viral genome kung ito ay
ay hindi nakakaapekto sa pagtitiklop ng viral DNA sa infected na host cell o ang kakayahan nitong ma-package sa mga mature na phage particle.
2 Ang phage genome ay dapat na magawang magtiklop pagkatapos maganap ang impeksyon sa cell ng tatanggap, i.e. Dapat panatilihin ng viral DNA ang pinagmulan ng replication region (OP) at ang mga gene na kailangan para sa replication.
Ang 3 Phage genes na naka-encode sa mga structural phage protein ay dapat na functionally active.
Ang partikular na transduction ay malawakang ginagamit sa molecular genetics. Isaalang-alang natin ang isang halimbawa ng naturang aplikasyon ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang E. coli gene na naka-encode sa synthesis ng enzyme beta-galactosidase ay naglalaman ng 3600 bp. at bumubuo ng isang libong bahagi ng genome ng isang partikular na microorganism. Kung ang isang fragment ng DNA ng isang bacterial cell na nag-encode ng synthesis ng beta-galactosidase ay ipinasok sa genome ng transducing bacteriophage lambda, sinasakop nito ang isang ikalabinlimang bahagi doon, iyon ay, ang DNA ng lambda phage ay pinayaman ng beta-galactosidase gene 100 beses na higit pa kaysa sa DNA ng E. coli.