Бактериофаги - одна из наиболее многочисленных и разнообразных групп вирусов. Они играют важную роль в формировании микробных сообществ, в эволюции бактерий, осуществлении биогеохимического круговорота веществ. Способность бактериофагов к лизогении — варианту жизненного цикла, при котором происходит сохранение и репликация генетического материала в виде профага без лизиса клеток и размножения вируса — позволяет инфицированным лизогенным клеткам приобретать новые признаки благодаря латеральному переносу генов.
Иногда вследствие лизогенизации бактериофагами бактерии способны приобретать новые, в том числе и патогенные свойства. Таким образом возникает поток генов патогенности бактериями-патогенами и родственными им бактериями-симбионтами нормальной микробиоты. Лизогенный цикл начинается с акта адсорбции вирусной частицы на поверхности бактериальной клетки — эта стадия является необходимой и определяющей дальнейшее развитие инфекции. Поэтому изучение механизмов адсорбции может помочь в решении проблем, связанных с патогенной конверсией бактерий.
Умеренный бактериофаг ф24Б является представителем семейства Podoviridae (фаги с коротким несократимым хвостом), но специфика его генома дает основание относить его к лямбдоидным бактериофагам. Этот вирус может эффективно лизогенизировать различные штаммы Escherichia coli.Геном фага ф24Б содержит ген шигаподобного токсина stx,способный экспрессироваться в инфицированных клетках. Несмотря на потенциальную значимость этого объекта для экологии симбиотической флоры человека и животных, механизмы его адсорбции пока слабо изучены, в том числе из-за методических сложностей исследования, связанных с его биологическими особенностями.
Целью данной работы является исследование строения и свойств потенциальных белков адсорбционного аппарата бактериофага ф24Б. Для этого мы поставили несколько задач, включающих получение и анализ исследуемых белков в рекомбинантном виде, получение бактерий- лизогенов по этому бактериофагу, изучение их свойств, получение и электронная микроскопия очищенных препаратов данного вируса.
В результате выполнения данной работы мы получили новые данные о биологии бактериофага ф24В.
Нами были изучены особенности потенциальных белков адсорбционного аппарата данного бактериофага. В частности, биоинформатическим анализом в структуре потенциального белка осевой фибриллы бактериофага была выявлена гомология с белком хвостовой иглы фага P22 gp26. Также удалось получить рекомбинантные белки gp56 и gp61-59. Более того, исследования, касающиеся последнего, говорят в пользу гипотезы о наличии программируемого сдвига рамки считывания в области генов g61и g59.
В ходе работы мы выяснили, что центрифугирование препарата исследуемого вируса отрицательно сказывается на значение его титра, что, вероятно, связано с агрегацией фага в условиях повышенной ионной силы. Нами было показано, что ф24В, полученный индукцией лизогена, плохо отделим от соочищающихся фибрилл, чего нельзя сказать о его делеционных мутантах ф24ВДог/61 и ф24ВДог/63. Это означает, что продукты экспрессии orf61и orf63оказывают влияние на фенотип вируса.
При получении лизогенов по ф24В мы обнаружили, что штаммы, лишенные нормального О-антигена, имеют значительно большую эффективность лизогенизации фагом ф24В, чем штаммы с развитым О- антигеном. Получить лизогенов из культуры клеток с полноценным О- антигеном удалось лишь благодаря небольшому количеству спонтанных rough-мутантов в этой культуре. Подобное условие лизогенизации связано с наличием у О-антигена функции неспецифического экранирования конечного рецептора.
