Микробиологический словарь

Бактериофаги (фаги) - группа вирусов, паразитирующих на бактериях. Б., как и всем вирусам, присущи 3 стадии существования: вирион, вегетативный вирус и провирус. На основании формы и строения вириона различают 5 морфологических типов Б.: с длинным отростком, футляр к-рого сокращается; с длинным несокращающимся отростком; с коротким отростком; с аналогом отростка и нитевидные фаги. Первые три морфологические типа Б. содержат двунитчатую ДНК, четвертый - однонитчатую ДНК или РНК, пятый тип - однонитчатую РНК. Головка Б. образована белковыми капсомерами и имеет, как правило, полигональную форму. В ее полости располагаются плотно скрученная ДНК или РНК, а также несколько аминов. Отросток, соединяющийся с головкой, шейкой, предназначен для прикрепления к рецепторам бак-тер. клетки и ее инфицирования. У сложных фагов он состоит из полого стержня, белкового футляра вокруг него, фаговой пластинки и белковых нитей-рецепторов на дистальном конце отростка. Размеры головки крупных фагов - 50 -90 нм, мелких фагов - 20 - 30 нм. Длина отростка колеблется от 100 до 200 нм, поперечник - 2,5 -Знм. Б. в зависимости от типа вызываемой у бактерии инфекции делят на вирулентные и умеренные. Вирулентные Б. дают литическую продуктивную инфекцию, в результате чего образуется новая генерация фагов. Литический цикл состоит из фаз адсорбции фаговой частицы на рецепторах клеточной стенки, инфицирования клетки геномом или цельным фагом, репликации генома и синтеза белков головки и отростка, сборки фаговых частиц и выхода фага с лизисом бактерии-хозяина. На жидких средах лизис проявляется просветлением бактер. суспензии, на плотных средах - формированием участков отсутствия роста, к-рые называют «стерильными» пятнами, бляшками или негативными колониями. Размеры и форма этих образований имеют дифференциально-диагностическое значение. При длительном культивировании бактерий в присутствии вирулентного фага в популяции возникают резистентные к фагу варианты, дающие в процессе селекции вторичный рост, проявляющийся помутнением ранее прозрачной среды в пробирке или появлением на «стерильных» пятнах бактер. колоний. Умеренные Б. вызывают, как правило, абортивную лизогенную инфекцию, к-рая состоит в интеграции геномов бактерии и лизогенного фага (см. Лизогения). Продуктивная инфекция наблюдается лишь у единичных особей бактер. популяции. При индукции УФЛ или др индукторами число особей с продуктивной инфекцией резко увеличивается. Б. характеризуются специфичностью действия. Литический спектр их может охватывать все особи того или иного вида. Такие фаги называют универсальными прямыми поливалентными; их применяют при идентификации соответствующих бактерий, а также в целях фаготерапии и фагопрофилактики Типовые фаги способны лизировать лишь группу особей того или иного вида (фаговар), на чем основано типирование бактерий (см. фаготипирование). Кроме того, Б. используют как модель для изучения различных вопросов биологии и генетики. Они могут наносить ущерб производствам, базирующимся на культивировании микроорганизмов.

Бактериофагов выделение. Бактериофаги обнаруживаются во внешней среде (вода, почва, пищевые продукты), в выделениях людей и животных, в популяциях пораженных фагом бактерий. Выделение Б. состоит из нескольких этапов. Вначале иссл. материал освобождают от крупных частиц. Для этого применяют центрифугирование при 1 - 1,5 тыс. об/мин в течение 15 - 20 мин или фильтрование через бумажный фильтр. Затем из фильтрата или надосадка удаляют бактерии, для чего пропускают их через бактер. фильтры № 2 или № 3. От живых бактерий можно также освободиться обработкой материала прогреванием и 1 - 2-часовой экспозицией его при комнатной температуре с хлороформом (1-2 капли на 10 мл) и последующим центрифугированием. Надосадок или фильтрат испытывают на присутствие фага накапыванием на газоны чувствительных к-р или м-дом агаровых слоев. Для выделения фага лизогенные к-ры выращивают в оптимальных условиях до фазы логарифмического роста, обрабатывают и исследуют, как указано выше.

Бактериофагов титрование - определение числа фаговых частиц или активности суспензии, содержащей фаг. Б.т. обычно проводят по м-ду агаровых слоев (А.Грациа, 1936). Принцип м-да состоит в том, что при оптимальном соотношении каждая фаговая частица, размножаясь на бактериях, дает потомство, к-рое лизирует все бактерии, находящиеся на определенном участке плотной среды; указанный процесс проявляется в образовании негативных колоний. Количество колониеобразующих единиц (КОЕ) фага в 1 мл суспензии называют титром фага. Для установления титра фага накануне заготовляют бактериол. чашки с 1,5-1,6% прозрачным МПА, пробирки с 2 - 2,5 мл мягкого (0,7%) питательного агара, засевают индикаторный штамм бактерий в МПБ. Перед опытом бульонную к-ру бактерий доводят до плотности 5x108 клеток/мл, а из иссл. фаговой суспензии готовят 10-кратные разведения (10-1 -10-6) на МПБ или буферном р-ре. Затем расплавляют мягкий агар, охлаждают его до 48°С, вносят в него 0,1 мл бульонной к-ры бактерий и 1 мл одного из разведении иссл. фага. Содержимое пробирки перемешивают и немедля выливают на поверхность 1,5% агара, осторожным покачиванием чашки Петри равномерно распределяют мягкий агар по поверхности плотного. Так поступают с несколькими разведениями. Количество разведении зависит от предполагаемой концентрации фаговых частиц в иссл. суспензии. Чашки инкубируют в термостате при 37°С в течение 16-18 ч, после чего подсчитывают число колоний в тех чашках, где их количество находится в пределах 50 - 250. Число колоний умножают на фактор разведения и получают титр фага. Для большей объективности результатов каждое разведение фага засевают на 2 чашки. Толщина агаровых слоев, концентрация в них агара, плотность индикаторной к-ры, условия и время инкубации могут различаться для разных систем бактерия -фаг. Второй метод Б.т (Р. Аппельмана) состоит в выявлении максимального разведения фаговой суспензии (титра), к-рое дает просветление (лизис) стандартного количества индикаторной к-ры бактерий. Для этого в 10-кратные разведения иссл фаговой суспензии вносят одинаковые количества бактерий (около 250 млн/мл среды). Инкубируют в термостате 16-18 ч и определяют максимальное разведение, в к-ром имеется просветление Титр выражают степенью разведения, напр. 10-8.

Бактериохлорофиллы - фотосинтетические пигменты фототрофных бактерий. В зависимости от строения и максимумов поглощения (между 650 и 1100 нм) в красной и инфракрасной областях различают Б.: а, Ь, с, о. Локализуются Б. в хроматофорах - аналогах пластид растений. Встречаются у зеленых, пурпурных серных и несерных бактерий.

Бактериоцинотипирование - м-ды внутривидовой дифференциации бактерий, базирующиеся на феномене бактериоциногении. Существуют два м-да Б.: 1) бактериоциноти-пирование - м-д основан на различной чувствительности бактерий к набору типовых бактериоцинов или бактериоциногенных штаммов; 2) бактериоциногенотипирование - м-д использует различия в типах продуцируемых бактериями бактериоцинов. Второй принцип типирования применяют реже, т.к. бактериоциногенными является лишь часть популяции бактерий того или иного вида. Методика Б. подобна фаготипированию (см.) 3 -6-часовую бульонную к-ру иссл. штамма засевают газоном на чашку с 1,5% МПА и после подсушивания на поверхность газона наносят типовые бактериоцины (по капле, пастеровской пипеткой или градуированной бактер. петлей). Посевы инкубируют при 37°С в течение 18 -20 ч и учитывают результаты по наличию зон отсутствия роста бактерий («стерильных» пятен) на месте нанесения бактериоцинов. Результаты сопоставляют со схемой типирования и дают ответ. Если типовые стандартные бактериоцины отсутствуют, используют типовые бактериоциногенные штаммы.