Относительная простота культивирования бактерий

Относительная простота культивирования бактерий позволяет без особого труда размножать бактериофагов в лабораторных условиях. Благодаря усилиям американской «фаговой» группы в 40-60-х годах XX в. они сделались одним из модельных объектов молекулярной генетики. Знание молекулярных свойств бактериофагов необходимо генным инженерам, использующим результаты фундаментальных исследований при конструировании геномов и для гетерологичной экспрессии генов. Распространение и численность бактериофагов. Методами электронной микроскопии в природных популяциях бактерий постоянно и в большом количестве выявляются вирионы бактериофагов, что свидетельствует о широчайшем распространении этих вирусов и косвенно указывает на их глобальную роль в биосфере. Суммарная биомасса бактериофагов не уступает биомассе их хозяев, т. е. в качестве резервуара органического вещества и аккумулятора биогенных элементов они служат важным, хотя и слабо изученным, звеном биологического круговорота (см. главу 1).

Как и в случае бактерий-хозяев, истинные масштабы разнообразия бактериофагов неизвестны; знание о них в основном базируется на изучении видов, инфицирующих модельные объекты микробиологии, в частности Е. coli. В то же время ДНК-содержащие бактериофаги, фаги-плазмиды и профаги косвенно обнаруживаются по присутствию свободных или интегрированных вирусных последовательностей в «природной» ДНК (анонимной ДНК, экстрагированной из разнообразных сред и образцов). Генетическая роль бактериофагов. В настоящее время установлено, что бактериофаги — один из ключевых факторов эволюции бактерий. В отсутствие полового процесса у хозяев они отвечают за горизонтальный перенос их генов путем трансдук — ции. Напомним, что общая трансдукция представляет собой неспецифический перенос фрагмента хромосомы хозяина дефектной частицей вирулентного бактериофага. В свою очередь, специализированной трансдукции предшествует интеграция/экс — цизия умеренного бактериофага с помощью тех же рекомбинационных механизмов, которые используются мобильными генетическими элементами. Трансдуцирующие бактериофаги (см. раздел 2.6) способствуют распространению плазмид, а присутствие в конъюгативных транспозонах гомологов нуклеотидных последовательностей фага лямбда дополнительно указывает на универсальность бактериофагов в качестве генетического вектора.