Установка функции многочисленных генных продуктов
Для того чтобы конкретно установить функции многочисленных генных продуктов, участвующих в морфогенезе, необходимо, видимо, найти способ, который позволил бы изучать отдельные этапы сборки при строго контролируемых условиях вне клетки. Один из нас (Эдгар) по образованию генетик, другой (Вуд) — биохимик. Генетики склонны не препятствовать нормальному ходу процессов воспроизведения; анализируя состав потомства, они пытаются воссоздать цепь событий, происходящих внутри организма на молекулярном уровне.
Биохимики, наоборот, спешат распотрошить организм в поисках более прямых указаний, по которым можно было бы судить о внутриклеточных процессах. В нашем случае синтез этих двух подходов оказался наиболее плодотворным. Трудно было представить себе, что фаг Т4 можно собрать, подобно вирусу табачной мозаики, прямо из нуклеиновой кислоты и разрозненных белковых молекул. Это казалось совершенно невозможным. Поэтому мы решили воспользоваться в качестве исходного материала готовыми компонентами фага, которые формируются внутри клеток, зараженных различными мутантными фагами. Затем мы намеревались вскрыть эти клетки, подобрать условия, при которых вы
деленные из клеток компоненты могут образовать инфекционные фаговые частицы, изучить последовательные этапы сборки и, наконец, постараться выяснить роль каждого генного продукта, с тем чтобы узнать, если это возможно, точный механизм их действия.
Начали мы с того, что попытались прикрепить хвостовые нити к фаговой частице, уже содержащей все остальные компоненты; мы подозревали, что как раз этим процессом завершается морфогенез бактериофага. Мы заражали клетки фагом, неспособным к формированию хвостовых нитей (мутации генов 34, 35, 37 и 38), потом разрушали эти клетки и с помощью скоростного центрифугирования отделяли от клеточных компонентов неинфекционные фаговые частицы, у которых не хватало только хвостовых нитей.
Другие клетки заражали фагом, неспособным к формированию головок (мутация гена 23). Из этих клеток тем же способом получали экстракт, содержащий только хвосты и хвостовые нити, не соединенные друг с другом. Когда мы соединили эти два экстракта, уровень инфекционности быстро возрос в 1000 раз по сравнению с исходной величиной. На электронных микрофотографиях образцов, приготовленных из нашей смеси через различные промежутки времени, видно, что фаговые частицы по мере того, как шла реакция, действительно приобретали недостающие им хвостовые нити.
В этом первом нашем опыте для образования инфекционных фаговых частиц нужно было только одно — прикрепление готовых нитей к частицам, уже имевшим все остальное. В дальнейшем мы стали готовить более «требовательные» смеси. Например, мы брали мутанты, неспособные к формированию головок, и мутанты, неспособные к формированию хвостов; из соответствующих клеток получали два экстракта, один из которых содержал только хвосты и хвостовые нити, а другой — хвостовые нити и головки. Когда в смеси этих двух экстрактов мы также обнаружили большое количество инфекционных частиц, мы пришли к заключению, что построение фаговых частиц предполагает по крайней мере две реакции: присоединение головок к хвостам и прикрепление к полученным частицам хвостовых нитей.
«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка
Популярные статьи раздела
- Добавление препаратов головок к экстрактам, лишенным продуктов определяемых генами 13 и 14
- Первые стадии морфогенеза головки фаговых частиц
- Формирование каждой хвостовой нити
- Недостаточность принципа автосборки вируса
- Процесс построения бактериофага Т4
- Мутации на этапе когда ген контролирует более поздние стадии жизненного цикла
- Получение экстрактов с помощью заражения бактерий мутантными формами бактериофага Т
- Структурные компоненты экстрактов одной группы комплементации
- Определение естественной последовательности реакций сборки фаговых частиц
