Мутантные бактериофаги

Как уже говорилось в предыдущей главе, лишь немногие фаговые гены имеют мутации, изменяющие морфологию негативных колоний. С другой стороны, очевидно, что во всех существенных для размножения генах фага, могут происходить летальные мутации, делающие невозможным появление фагового потомства. Мутанты, не жизнеспособные

194 Организация и передача генетического материала

Таблица 7.1. Фенотипы sus-мутантов фага в бактериях с различными геноти- пами
Генотип фага	Генотип бактерии-хозяина1
Дикий тип	+	+	+	+
susamber	—	+	+	—
susocher	—	—	+	—
susopal	—	—	—	+
1 «+» потомство есть, «—» потомства нет.

в одних условиях и развивающиеся нормально в других, называются условно летальными. Они могут быть размножены и исследованы. В генетике фагов важны два основных типа условно летальных мутантов.

Первый тип - это температурочувствителъные мутанты (ts). Большинство фагов способно инфицировать хозяина и размножаться в широком интервале температур. Температурочувствительные мутанты многих фагов Е, coli способны размножаться при 30°С (пермиссивные условия), но теряют эту способность и обнаруживают свой мутантный фенотип при температуре 40-42°С (непермиссивные условия). При такой температуре негативные колонии не образуются. Известны также мутанты, чувствительные к холоду (сs). Появление температурной чувствительности почти всегда свидетельствует о том, что в каком-то участке ДНК, кодирующем некоторый белок, произошла мутация, повлекшая за собой аминокислотную замену. В результате белок становится нестабилен при непермиссивной температуре и утрачивает активность.

Второй тип условно летальных мутантов - супрессорчувствительные мутанты (sus). Фаги с мутацией sus могут размножаться при инфицировании бактериальных клеток с геном супрессора Su ⁺, т.е. в пермиссивных условиях, но не в состоянии размножаться при инфицировании клеток других штаммов, не содержащих гена супрессора (Su^—), т. е. в непермиссивных условиях. Фаг дикого типа размножается в клетках обоих типов (табл. 7.1). Супрессорчувствительные мутации в отличие от мутаций специфичности к хозяину не влияют на способность фага адсорбироваться. Такой фаг нормально прикрепляется к поверхности бактерии, вводит в нее свою ДНК и даже может убить клетку-хозяина, но не способен к размножению. Существуют три класса супрессорчувствительных мутаций, amber(am), ochre (och) и οpal(οp). Здесь мы лишь упомянем о них как о генетических маркерах. Они могут затрагивать все гены, кодирующие синтез белков. Мутация нарушает синтез белка в клетках хозяина типа Su ^–, но не препятствует синтезу белка в клетках типа Su ⁺. Биохимическую природу этих мутаций и механизм супрессии мы обсудим в гл. 12.

После этого краткого обзора различных типов мутантных фагов вернемся к генетическому анализу фаговых мутаций. Это позволит нам понять организацию генома вирусов.

7. Геном вируса 195