Исследования в области особоопасных инфекций

Генетические аспекты конверсии токсигенности фагами tox+

Открытие Freeman в 1951 г. детерминированности синтеза дифтерийного токсина геномом одного из вирусов С. diphtheriae стало этапом микробиологии дифтерийной инфекции. Оно проложило путь для изучения на генетическом уровне процессов изменчивости токсигенности С. diphtheriae, процессов биосинтеза токсина, позволило вплотную подойти к таксономии вида С. diphtheriae и по-новому осветить такие важнейшие вопросы эпидемиологии дифтерии, как возможность «с апрофитизации» коринебактерии дифтерии, эрадикации дифтерии и др.

Биосинтез токсина как следствие лизогенизации С. diphtheriae фагами tox+

До 1951 г. о возможности перехода нетоксигенных штаммов дифтерийных бактерий в токсигенные в литературе не сообщалось; Исключением может быть исследование Fejgin (1925), которая под действием специфического фага получила фагоустойчивый вариант дифтерийной культуры, более токсичный, нежели исходный. В 1951 ; г. Freeman обнаружил, что после обработки фагом В, полученным Toshah (1950, цит. по Freeman, 1951) из токсигенных штаммов С. diphtheriae var. gravis, нетоксигенные — С. diphtheriae var mitis могут превращаться в токсигенные. В опытах in vitro и in vivo Freeman превратил в токсигенные 4 нетоксигенных штамма варианта mitis, из которых 2 (444, 1174) были выделены от одного носителя, 2 (770, 1180) — от другого. После обработки фагом В нетоксигенные штаммы приобрели способность к продукции токсина, резистентность к фагу и лизогенность. В последующем эти наблюдения были подтверждены на одноклеточных культурах (Freeman, Morse, 1952), в связи с чем предположение о том, что популяция нетоксигенного штамма С. diphtheriae содержала токсигенные и нетоксигенные клетки, отпало. Токсин, вырабатываемый штаммами-конвертантами, по биохимическим и иммунологическим свойствам не отличался от токсина обычных токсигенных штаммов (Relyveld, Ban Eiraim, 1959).

Феномен превращения нетоксигенных. штаммов в токсигенные под влиянием вирусной инфекции назвали лизогенной конверсией. Оказалось, что конвертирующей активностью обладает умеренный фаг β, содержащийся в фаге В (Groman, 1955). В последующем из лизогенизированных фагом β tox+ культур 444 и 770 (С4 и С7 по номенклатуре Barksdale и Pappenheimer, 1954) были выделены конвертирующие фаги-мутанты β1, β2, β3 и т. д.

В отличие от фага В все фаги β на штаммах С4 и С7 формировали мутные бляшки. Показана реверсия фагов β в фаг В.

Конвертирующими свойствами обладали далеко не все вирусы С. diphtheriae. В частности, был обнаружен серологически родственный фагам В и β фаг γ, который отличался от фага β h-спектром и способностью лизогенизировать штамм С4, но не мог конвертировать его в токсигенный (Freeman, Morse, 1952; Groman, 1955). Фаги β и γ по серологическим признакам были родственны фагу В.

Hewitt (1954) конвертировал штамм С. diphtheriae var. gravis (Н868) в токсигенный с помощью.умеренных вирусов, полученных из 5 разных токсигенных штаммов. Возможность конверсии штаммов этого варианта подтверждена И. В. Чистяковой (1972), М. Д. Крыловой и М. А, Мнушкиной (1973).

Показана возможность конверсии нетоксигенных коринебактерий в токсигенные в организме морских свинок В частности, Hewitt (1954) у морских свинок, которым внутрикожно вводили нетоксигенный штамм С. diphtheriae var. gravis и вслед за этим в то же место — очищенный конвертирующий фаг tox+, наблюдал образование специфических язв, которые не вызывали культура и фаг в отдельности.

Freeman и Morse (1952) высказали три гипотезы, объясняющие открытый ими феномен. Первая из них — освобождение с помощью фага протоксина в клетке, вторая — селекция фагом спонтанных токсигенных мутантов, присутствующих в нетоксигенной культуре, третья — изменения обмена клетки в результате лизогенизации. Первая гипотеза вскоре отпала: протоксин не удалось обнаружить, вторая была частично опровергнута в опытах с одноклеточными культурами. Позднее Groman (1953) показал, что уже через 30 мин контакта с фагом В от 0,1 до 7% нетоксигенных клеток становятся токсигенными. Высокая скорость конверсии исключала селекцию фагом токсигенных мутантов, ибо латентный период конвертирующего фага был не менее 60 мин, а литический цикл заканчивался лишь к 105-й минуте.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56