Лизис в жидкой среде

Мы описали ход процесса, происходящего при добавлении небольшого количества фаговых частиц к размножающейся культуре чувствительных бактерий. Фаговые частицы адсорбируются, и инфицированные бактерии в соответствующее время лизируются, освобождая фаговое потомство. Частицы фагового потомства адсорбируются на нелизировавшпхся бактериях, начиная второй инфекционный цикл. Инфекционные циклы следуют друг за другом. Популяция фага линейно возрастает в каждом цикле с коэффициентом, равным величине выхода фага при лизисе клетки, до тех пор, пока не наступит лизис всех чувствительных бактерий. Конечная численность популяции фага обычно в десять или несколько сот раз выше максимальной численности популяции бактерий. Теоретически выход фага равен численности популяции бактерий, умноженной на величину среднего выхода фага при лизисе клетки. Действительный выход часто меньше, так как некоторые из освободившихся частиц утрачиваются вследствие реадсорбции на еще не лизировавшихся бактериях или на обломках бактерий. Весь период времени, необходимый для лизиса, зависит главным образом от продолжительности латентного периода и числа введенных фаговых частиц и, в меньшей степени, от скорости адсорбции и концентрации бактерий.

Если вся популяция бактерий чувствительна к фагу, культура после лизиса останется прозрачной неограниченно длительное время. Однако, если культура содержит несколько устойчивых к фагу вариантов, лизированная культура при дальнейшем инкубировании вновь становится мутной вследствие размножения этих вариантов. Образовавшаяся новая (мутантная) популяция бактерий будет устойчива к большинству фаговых частиц, но нередко случается, что в большой популяции фага содержится несколько вариантов с расширенным спектром литического действия, способных воздействовать и на устойчивые к фагу бактерии. Эти мутантные фаговые частицы с измененным спектром лптического действия будут размножаться за счет мутантной популяции бактерий и могут вызвать вторичное просветление культуры. За второй волной лизиса может снова наступить помутнение в том случае, если в популяции появятся новые мутанты, устойчивые и к фагу с измененным спектром литического действия. В последующих главах мутации бактерий и фагов будут рассмотрены более подробно.

Физиологическое состояние бактериальной популяции является другим важным фактором, определяющим лизис культур в жидких фазах. Наиболее кратковременный латентный период и наибольший выход фага при лизисе бактерий наблюдаются в том случае, когда бактерии находятся в логарифмической фазе роста в благоприятной питательной среде. Если бактериальная популяция перешла из логарифмической фазы в стационарную, клетки становятся «плохим» хозяином для размножения фага и лизис происходит очень медленно или не наступает вовсе (Дельбрюк, 1940b).

~1~  ~2~  ~3~  ~4~  ~5~  ~6~  ~7~  ~8~  ~9~  ~10~  ~11~  ~12~  ~13~  ~14~  ~15~