Основные семейства бактериофагов

1.

Основные семейства бактериофагов
Семейство
Myoviridae
Bacteria Archaea
Siphoviridae
Bacteria Archaea
Podoviridae
Firmicutes,
Proteobacteria
Tectiviridae
Строение
Геном
Представители
Изометрическая головка;
сократимый, длинный хвостовой
отросток
Линейная,
дн ДНК
39 169 тыс.
п.н.
Ox2, T4, P1, P2P4, M1, µ
Изометрическая головка; жесткий,
длинный хвостовой отросток
Линейная,
дн ДНК
22 121 тыс.
п.н.
Линейная,
дн ДНК
19 44 тыс.
п.н.
Линейная,
дн ДНК
15 тыс. п.н.
T5, λ
Икосаэдрический капсид
Циклическая,
он ДНК
4 - 6 тыс. п.н.
φX 174
Нитевидный капсид
Циклическая,
он ДНК
5 - 9 тыс. п.н.
M13
Икосаэдрический капсид
Линейная,
он РНК (+)
5 - 9 тыс. п.н.
MS2
Оболочечный
Сегментированная,
дн РНК
13 тыс. п.н.
Φ6
Изометрическая головка; жесткий,
короткий хвостовой отросток
Двуслойный изометрический капсид
энтеробактерии
Microviridae
Энтеробактерии,
хламидии, микоплазмы
Inoviridae
Энтеробактерии,
микоплазмы
Leviviridae
Энтеробактерии
Cystoviridae
Pseudomonas
T7, P22, φ29
PRD1

2.

Проникновение
PRD1
T4

3.

Ранние этапы мультипликации
Подавление активности рестриктаз белками фагов
(T7, T3, P1)
Потеря сайтов узнавания (SPO1, phi29)
Метилирование
Т2, Т4 –собственной метилазой Dam
Lambda – Ral белок активирует рестриктазы –
метилазы хозяина EcoK и EcoB
Замена нуклеотидов

4.

А 5-гидроксиметилурацил;
Б гликозилированный и фосфоглюкуронилированный 5гидроксиметилурацил;
В гликозилированный 5-гидроксиметилцитозин; Г 7-метилгуанин;
Д 6-ацетамидаденин.

5.

Microviridae Икосаэдрический
Энтеробактерии капсид
хламидии,
микоплазмы
Цикличе φX 174
ская, он
ДНК

6.

1
геномная ssДНК фага,
одетая хозяйскими
стабилизирующими
белками SSB;
2
образование
шпильки, возле которой
собирается праймасома,
начинается переход к dsинтермедиату;
3
Репликативные интермедиаты φX 174
ds-интермедиат;
4
переход к репликации
по механизму «катящегося
кольца»;
5
образование
геномных копий.

7.

Воспроизведение двунитевой ДНК
Репликация «вращающееся колесо»
Воспроизведение однонитевой ДНК

8.

Inoviridae Палочковидный
Пили общего или нитевидный
назначения капсид
Циклическая,
он ДНК
М13
Вириона и геном бактериофага Enterobacteria phage М13.
3, 6, 7, 8 и 9 гены структурных белков; 1, 2, 4 и 5 гены белков,
участвующих в репликации; ori сайт начала репликации; g3p, g6p g7p, g8p, g9p
структурные белки.

9.

g8p, g7p, g9p
g2p
ДНК-g5p
g2p
g7p, g9p
g4p
g1p

10.

Репликация бактериофагов с дн ДНК

11.

Siphoviridae
Proteobacteria
Изометрическая головка; Линейная T5, λ
жесткий, длинный
дн ДНК
хвостовой отросток

12.

Podoviridae
Изометрическая
Firmicutes,
головка; жесткий,
энтеробактерии короткий хвостовой
отросток
Линейная, T7, P22,
дн ДНК
φ29

13.

Геном Т7
Model of the bacteriophage T7 replication fork
Johnson D. E. et.al. PNAS 2007;104:5312-5317

14.

15.

Myoviridae
Cyanobacteria,
Proteobacteria,
Firmicutes
Изометрическая головка; Линейная, Ox2, T4,
сократимый, длинный
дн ДНК
P1, P2-P4,
хвостовой отросток
M1, µ

16.

169000 по

17.

Рекомбинационно-зависимая
репликация Т4

18.

Enterobacteria phage Mu

19.

Серовар
Typhi CT18
O157:H7 Sakai
O157:H7
EDL933
Серовар
Typhimurium LT2
K-12
CFT073
M3
8325
M18
MW2
N315
M1
Mu50
S. pyogenes M1, M18, M3; S. aureus Mu50, N315, MW2, 8325; E. coli O157:H7 Sakai, O157:H7 EDL933, K-12 –
лабораторный штамм, CFT073 – уропатогенный; S. enterica сер. Typhimurium LT2, сер. Typhi CT18.

20.

Бактерии
Заболевание
Фаг
Фактор вирулентности
Фенотипические
проявления
Escherichia coli STECштаммы
Острая пищевая
инфекция
H-19B
Шига-токсин
Геморрадическая диарея
Pseudomonas aeruginosa
Гнойные воспаления
Р2-подобный
Бактериоцины
Успешная конкуренция
патогена с нормальной
микрофлорой
Гнойные воспаления
CTXφподобный
Порообразующий
цитотоксин
Некроз тканей
Salmonella enterica
серовар Typhi
Брюшной тиф
CT18-02
Энтерогемолизин
Интоксикация,
гемолитический
уремический синдром
Shigella flexneri
Дизентирия
λ-подобные
Шига-токсин
Геморрадическая диарея
Vibrio cholerae
Холера
CTXφ
Холерный токсин
Обезвоживание организма,
диаррея
VPIφ
Белок пилей адсорбции
Колонизация тонкого
кишечника патогеном
Corynebacterium
diphtheriae
Дифтерия
Фаг
Дифтерийный токсин
Блокировка трансляции
клеток, отек горла,
поражения сердца и почек
Clostridium botulinum
Ботулизм
Фаг C1
Нейротоксин
Блокировка синапсической
передачи, которая приводит
к параличу дыхания
Staphylococcus aureus
Острая кишечная
инфекция
φPVL
Лейкоцидин
Некроз тканей, лейкоцитоз,
воспаление, токсический
шок

21.

Siphoviridae
Proteobacteria
Изометрическая головка; Линейная T5, λ
жесткий, длинный
дн ДНК
хвостовой отросток

22.

23.

Интеграция (integration)
Эксцизия (excision)

24.

25.

Enterobacteria phage P22
Паковка по механизму head-full

26.

Leviviridae
Носители
плазмиды
конъюгации
Икосаэдрический
капсид
Линейная, MS2
он РНК (+)
белок лизиса
Белок А; белок капсида; репликаза;

27.

Репликативные
интермедиаты
MS2
Цикл размножения фага MS2
1 адсорбция на пили; 2 проникновение; 3 трансляция; 4
репликация; 5 сборка вириона; 6 выход из клетки.