ФАГОВАЯ КОНВЕРСИЯ

Фаговая конверсия — один из видов изменчивости бактерий, обусловленный геномом бактериофага, внедрившимся в полинуклеотидную последовательность ДНК бактериальной клетки. Приобретение клеткой нового фенотипического признака в результате фаговой конверсии не связано с нарушением имеющейся в ней генетической информации (см. Бактерии, генетика), а является следствием добавления к геному бактерий генов бактериофага (см.). Первоначально эта форма изменчивости была описана у лизогенных бактерий (см. Лизогения), поэтому она получила название лизогенной конверсии. Позже было установлено, что конверсию могут обусловливать и вирулентные (то есть убивающие бактериальную клетку) мутанты конвертирующих фагов, поэтому это явление было переименовано в фаговую конверсию. Гены (см. Ген), ответственные за фаговую конверсию, расположены в составе генома бактериофага аналогично генам, обеспечивающим специфическую трансдукцию (см.).

Фенотипические проявления фаговой конверсии очень разнообразны. Ею обусловлена способность к синтезу токсинов у Clostridium botulinum, Clostridium tetani, Corynebacterium diphtheriae и Corynebacterium ulcerans, изменение фаготипов и продукция гемолизинов у Staphylococcus aureus, синтез новых компонентов антигенов у различных групп Salmonella.

Наиболее ярким примером фаговой конверсии, имеющей медицинское значение, является конверсия нетоксигенных штаммов С. diphtheriae в токсигенные. Фаговая конверсия происходит либо вследствие лизогенизации бактерий умеренными дифтерийными фагами, либо в результате литического (то есть приводящего к лизису) цикла в ходе фаговой инфекции. Установлено, что способность вызывать конверсию детерминирована геном tox, входящим в состав фагового генома. При утрате бактериями профага их способность продуцировать токсин исчезает. Особенностью фаговой инфекции С. diphtheriae является то, что образование токсина идет наиболее активно при росте бактерий в среде с ограниченным содержанием ионов железа.

Другим примером фаговой инфекции является возникновение у бактерий лекарственной устойчивости (см. Лекарственная устойчивость микроорганизмов). Установлено, что способность бактериофагов сообщать бактериям устойчивость к действию антибиотиков (см.) и других лекарственных средств обусловлена присутствием в геномах бактериофагов генетических элементов, способных к транспозиции (то есть изменению своей локализации в геноме бактерий) и называемых транспозонами (см.). Они могут сообщать бактериям не только устойчивость к каким-либо лекарственным средствам, но и не свойственную им ранее способность утилизировать некоторые углеводы либо синтезировать энтеротоксины.

Отличительной особенностью фаговой инфекции, обусловленной транспозонами, является способность последних перемещаться из фагового генома в генетические структуры бактерии. В этом случае изменение фенотипа бактерий может сохраниться даже после их «излечивания» от генома бактериофага.

Медико-биологическое значение фаговой инфекции определяется важностью признаков, возникающих в результате фаговой инфекции (токсигенность, лекарственная устойчивость, изменение антигенного состава и др.), для профилактики инфекционных болезней.

Библиогр.: Азизбекян Р. Р. Изменение наследственности бактерий путем фаговой конверсии, в кн.: Микробиология, под ред. А. С. Кривиекого, т. 3, с. 191,М., 1974; Стект Г. и Кэиндар Р. Молекулярная генетика, пер. с англ., М., 1981; Хейс У. Генетика бактерий и бактериофагов, пер. с англ., М., 1965.

Г. Б. Смирнов.