Взаимодействие РНК-содержащих бактериофагов с клеткой-хозяином: MS2-индуцированные мутанты E. coli и возникновение ДНК-содержащих производных бактериофага MS2

Abstract

Чувствительные клетки Escherichia coli AB 259 Hfr 3000, инфицированные РНК-содержащим фагом MS2, продуцируют фаговые частички и одновременно продолжают делиться, выщепляя чувствительные клетки, способные поддерживать новые циклы инфекции. Размножение фага в чувствительных клетках приводит к появлению фагоустойчивых форм в потомстве этих клеток. Показано, что это явление обусловлено не селекцией предсуществующих фагоустойчивых мутантов, а является результатом взаимодействия между фагом и клеткой. В отличие от обычных спонтанных или химически индуцированных мутантов E. coli, MS2-индуцированные фагоустойчивые клетки представлены генетически нестабильными формами. Во время размножения они выщепляют новые MS2-устойчивые формы с более выраженными изменениями в области, кодируемой половым фактором. Клетки двух конечных форм MS2-индуцированных мутантов продуцируют также новый тип фагов, преставленных ДНК-содержащими формами, которые нейтрализуются, однако, анти-MS2 сывороткой. Выщепление этих фагов подтверждает, что генетическая субстанция РНК-содержащего бактериофага способна экспрессироваться как часть ДНК-содержащей структуры.

Чутливі клітини Escherichia coli AB 259 Hfr 3000, інфіковані РНК-вмісним фагом MS2, продукують фагові часточки і одночасно продовжують ділитися, вищеплюючи чутливі клітини, здатні підтримувати нові цикли інфекції. Розмноження фага в чутливих клітинах призводить до появи фагостійких форм в потомстві цих клітин. Показано, що це явище зумовлене не селекцією преіснуючих фагостійких мутантів, а є результатом взаємодії між фагом і клітиною. На відміну від звичайних спонтанних або хімічно індукованих мутантів E. coli, MS2-індуковані фагостійкі клітини представлені генетично нестабільними формами. Під час свого розмноження вони вищеплюють нові MS2-стійкі форми з більш вираженими змінами в області, кодованій статевим фактором. Клітини двох кінцевих форм MS2-індукованих мутантів продукують також новий тип фагів, представлених ДНК-вмісними формами, що нейтралізуються, однак, анти-MS2 сироваткою. Вищеплення цих фагів підтверджує, що генетична субстанція РНК-вмісного бактеріофага здатна експресуватися як частина ДНК-вмісної структури.

Sensitive cells of Escherichia coli AB 259 Hfr 3000 infected with RNA-containing phage MS2 produce phage particles and continue to divide showing segregation of sensitive cells maintaining new infection cycles. Phage multiplication in sensitive cells gives rise to phageresistant forms in their progeny. The described phenomenon has been shown to be due not to pre-existing phageresistant cell selection but is a result of interaction of the phage and the cell. In contrast to the usual spontaneous or chemically induced Escherichia coli mutants MS2-induced phage-resistant cells are genetically unstable. During their reproduction they segregate new MS2-resistant types carrying more significant changes in the region coded by the sex factor. Cells belonging to two final MS2-induced mutants also produce a new type of phages; they are DNA-containing forms neutralized, however, by anti-MS2 serum. Production of such phage proves that genetic moiety of RNA-containing phage is able to be expressed as a part of the DNA structure.