Презентация на тему: Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть

Реклама. Продолжение ниже
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть
1/21
Средняя оценка: 4.2/5 (всего оценок: 32)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (701 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации

Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть литического цикла заключается в том, что фаг заражает бактериальную клетку и размножается в ней, после чего дочерние фаги выходят наружу и заражают новые клетки. Лизогения – другая модель поведения фагов: в этом случае фаг после заражения «засыпает» в клетке, и не происходит ни размножения фага, ни его элиминации. Чаще всего это достигается либо интеграцией фага в бактериальный геном, либо его репликацией по плазмидному типу. Профаг – фаг в лизогенном состоянии. Лизоген – бактерия, в которой находится профаг. Состояние профага может длиться практически бесконечно и кончается только при угрозе жизни лизогена. В этот момент профаг переходит в фазу литического цикла, размножается и покидает клетку, чтобы заразить новые клетки и там опять перейти в состояние профага.

Изображение слайда
1/1
2

Слайд 2

Фаг лямбда – классическая модель лизогении

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
3

Слайд 3

Генетическая карта фага лямбда (ДНК линейная, но замыкается в кольцо по cos - участкам после попадания в клетку) 48 502 bp

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
4

Слайд 4

Антитерминация транскрипции – основной регуляторный механизм фага лямбда Сразу после попадания в клетку транскрипция генов фага лямбда начинается с двух промоторов – pR и pL. Однако же синтезируются очень короткие РНК, поскольку имеются терминаторы транскрипции. Тем не менее, одна РНК кодирует белок N. Белок N – антитерминатор транскрипции, который связывается с участками nutL и nutR. Это позволяет РНК-полимеразе проскочить терминаторы и транскрибировать дальше.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
5

Слайд 5

Пока белок N не синтезировался, РНК-полимераза транскрибирует фаговую ДНК и застревает на терминаторе. Как только появляется белок N, он связывается с nutR и с РНК-полимеразой. Образовавшийся комплекс привлекает бактериальные Nus - белки, которые также связываются с РНК-полимеразой. В таком виде фермент может проскочить терминатор и продолжает транскрипцию. В результате этого синтезируются репликационные белки О и Р, после чего начинается фаговая репликация. После гена Р имеется еще один терминатор, и полимераза его тоже проскакивает, и синтезируется белок Q – антитерминатор транскрипции поздних генов, кодирующих белки головки и хвоста.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
6

Слайд 6

Антитерминационный белок Q и транскрипция с двух перекрывающихся промоторов Промотор pR ’ для транскрипции поздних генов – на самом деле два промотора, один из которых перекрывается со стартом транскрипции. Для нормальной транскрипции нужны они оба.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
7

Слайд 7

Сначала все идет хорошо, РНК-полимераза инициирует транскрипцию на первом промоторе, но делает паузу примерно в положении +16. Короткая РНК, висящая в РНК-полимеразе, вытесняет субъединицы сигмы 4 и 3.2 из своих положений, оставляя только субъединицу 2. Транскрипция дальше идти не может. Но тут появляется белок Q, который связывается с участком qut. Это помогает РНК-полимеразе продвинуться вперед, и ее сигмы узнают альтернативные участки -10 и -35 (как бы второй промотор). Дальше транскрипция идет нормально, и белок Q помогает РНК-полимеразе проскочить терминатор (как и в случае белка N).

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8

Репликация фага лямбда После замыкания ДНК фага по cos -участкам первые несколько молекул реплицируются по модели тета-репликации. В это время RC- репликация ингибируется бактериальной нуклеазой RecBCD по неизвестному механизму. Белок О удерживает вилку в открытом состоянии (аналог бактериального DnaA ), а белок Р привлекает бактериальный белок DnaB. После нескольких раундов начинается RC- репликация, потому что приходит белок Gam и ингибирует RecBCD. В результате получаются длинные конкатемеры, которые потом как-то нарезаются.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
9

Слайд 9

Лизогения фага лямбда С промоторов pR и pL синтезируются белки CII и С III, соответственно. CIII – ингибитор бактериальной протеазы, расщепляющей CII. CII активирует ряд фаговых промоторов, что приводит, среди прочего, к синтезу белков CI и Int. CI – репрессор промоторов pR и pL. Транскрипция прекращается, после чего интеграза Int встраивает фаговую ДНК в бактериальную. Наступает лизогения !

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
10

Слайд 10

Интеграция фага лямбда в бактериальный геном Интеграза Int осуществляет сайт-специфическую рекомбинацию между участками attP фага и att B хромосомы (как именно – узнаем на следующей лекции). В результате фаг в бактериальном геноме фланкирован оперонами gal и bio.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
11

Слайд 11

Поддержание лизогении : репрессор CI С промотора pRM синтезируется белок CI, который связывается с промоторами pR и pL (в виде димера ) и репрессирует их. В каждом из промоторов есть по два участка связывания для CI. А рядышком с этими двумя участками есть третий участок (в один из которых входит промотор pRM ). Однако же пока белка CI мало, эти участки остаются незанятыми димерами CI.А это означает, что промотор pRM открыт, и белка CI синтезируется все больше. Как только количество CI достигает некоей критической величины, третьи участки связывания становятся им заняты. В этой ситуации начинают формироваться тетрамеры CI, ДНК изгибается, и никакая транскрипция уже невозможна. Притом если часть белка CI со временем деградирует, первыми освобождаются от него третьи участки связывания, нарабатывается новый белок CI и все опять закругляется.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
12

Слайд 12

Активация фага лямбда: бактериальный белок RecA Чаще всего литический цикл фага активируется в случае серьезных повреждений бактериальной ДНК. Это сопряжено с формированием коротких оц участков ДНК. Они связываются с белком RecA, который в таком виде приобретает способность связаться с CI и активировать его автопротеолиз. В разрезанном виде CI не способен формировать димеры и в результате вообще отваливается от ДНК. Промоторы pR и pL становятся активными, запускается литический цикл.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
13

Слайд 13

Поддержание литического цикла: белок Cro Если фаг уже в литическом цикле, белок Cro в низких концентрациях связывается с третьим участком связывания CI, что подавляет транскрипцию последнего. С нарастанием концентрации Cro он занимает все три участка связывания, что исключает вход в лизогению.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
14

Слайд 14

Вырезание фага лямбда из бактериальной ДНК После встраивания в бактериальный геном концы фаговой ДНК стали «гибридными», и интеграза Int сама по себе не способна узнать их и осуществить вырезание. В этом ей помогает белок Xis, который связывается с Int. Этот димер и осуществляет вырезание фаговой ДНК, что является необходимой стадией литического цикла.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15

Хитрая регуляция синтеза Int и Xis Когда нужно организовать интеграцию фаговой ДНК в хромосому, идет транскрипция с промотора pL. Поскольку работает антитерминатор N, транскрипция проскакивает терминатор t и захватывает участок, который в РНК формирует шпильку. Эта шпилька содержит сигнал расщепления для клеточной РНКазы III. После такого расщепления клеточные ферменты съедают всю синтезированную РНК с 3 ’ -конца раньше чем успевает начаться трансляция. Ни Int, ни Xis не синтезируются. Однако имеется еще промотор pl, находящийся внутри гена xis. Транскрипция с него останавливается на терминаторе t, поскольку транскрипт не содержит участка nutL, и не может произойти антитерминация. Также транскрипт не содержит шпильки и поэтому стабилен. С него синтезируется Int. Когда фаговая ДНК интегрирована, шпилечный участок и промотор pL находятся в разных ее концах. Поэтому с этого промотора синтезируются и Int, и Xis, что необходимо для вырезания фаговой ДНК.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
16

Слайд 16

Обзор жизненного цикла фага лямбда

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17

Обзор жизненного цикла фага лямбда (продолжение)

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
18

Слайд 18

Специализированная трансдукция В отличие от генерализованной трансдукции, когда фаг переносит из клетки в клетку случайные участки бактериальной ДНК, специализированная трансдукция – это перенос только фланкирующих участков. В частности, иногда фаг лямбда вследствие редкой ошибки рекомбинации может захватывать в свой состав gal- оперон.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
19

Слайд 19

Фаг Р2 и фагопаразит Р4 Если Р4 заражает лизоген Р2, он тут же ингибирует репрессор фага Р2 (аналог С I). Тем самым индуцируется литический цикл Р2. При этом белок Sid фага Р4 взаимодействует с белками головки фага Р2 и заставляет их собираться в частицы меньшего размера. ДНК Р2 в них не помещается, а ДНК Р4 отлично помещается! В результате большинство фаговых частиц, выходящих из лизирующейся клетки, содержат ДНК Р4!

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
20

Слайд 20

Фаг Р2 и фагопаразит Р4 Если Р2 попадает в лизоген Р4, он пытается индуцировать профаг и его переход в литический цикл, чтобы занять его место в бактериальной хромосоме. Для этого у Р2 есть белок Cox. Но Р2 не знает о волшебном белке Sid фага Р4! Он синтезируется при индукции и делает ровно то же самое, что и в предыдущем случае. В результате все равно из клетки выходит в основном Р4!

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
21

Последний слайд презентации: Лизогения На прошлой лекции мы разбирали литические циклы некоторых фагов. Суть

Лизогенная конверсия Явление, при котором профаг сообщает лизогену патогенные свойства. Это фаг ф325, близкий родственник фага лямбда. При лизогенизации E.coli происходит лизогенная конверсия за счет белка Stx2. У данного гена есть собственный промотор, хотя и слабый, поэтому с ДНК профага этот белок синтезируется. Stx2 состоит из двух субъединиц – А и В. Вторая – транспортный белок, связывающийся с рецепторами эндотелиальных клеток и помогающая первой входить внутрь этих клеток. Субъединица А – высокоспецифичная N- гликозилаза, вырезающая из рибосомной РНК один-единственный аденин. Этого, однако, оказывается достаточно, чтобы трансляция в клетке эндотелия прекращалась, и клетка погибла. В результате – дизентерия. А белок Stx2 по-другому называется токсином Шига. Аналогично происходят дифтерия, холера, синдром токсического шока.

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже