Условия роста устойчивых клеток

Наконец, посмотрим, что получится, если небольшое число устойчивых клеток добавить в культуру чувствительных бактерий. Число устойчивых клеток резко возрастает; через 24 часа или около того почти все клетки в культуре приобретают устойчивость.

Должно быть, происходит быстрое заражение первоначально чувствительных клеток R-фактором, которое по темпам сильно опережает рост культуры. Но ведь репликация хромосом синхронизирована с процессом деления клеток. Воспроизведение же R-фактора должно идти быстрее, чем воспроизведение хромосом, как это явствует из результатов описанного эксперимента, а следовательно оно должно происходить вне хромосом, т. е. в цитоплазме.

Обычно R-фактор локализован в цитоплазме, однако в редких случаях он оказывается внутри хромосомы, и тогда он передается вместе с другими хромосомными генами. Это означает, что R-фактор, как и F-фактор, относится к категории эписом. Оба эти фактора обеспечивают определенное преимущество тем клеткам, в которых они находятся: F-фактор обусловливает генетическое разнообразие, а R-фактор — устойчивость к лекарственным препаратам. Когда же они не несут с собой никаких явных преимуществ, они по крайней мере не причиняют клеткам никакого вреда. Они сопутствуют клеткам, но паразитами их назвать нельзя. Их поведение сходно с поведением умеренных, или невирулентных, фагов; возможно, оба фактора и происходят от фагов. Но в отличие от фагов и вообще от вирусов эписомы не могут существовать вне клетки; они всегда находятся внутри клетки и имеют даже меньше биологических функций, чем вирусы, которых обычно считают расположенными на границе между живым и неживым.

Между F-фактором и Д-фактором имеется еще одно сходство — способ их переноса из клетки в клетку. В 1965 г. Н. Датта, А. Лоун и Э. Мейнелл наблюдали, что большинство Д-факторов вызывает образование волосков, по форме похожих на F-волоски и привлекающих к себе тех же фагов. Очевидно, это и есть F-волоски (смотрите рисунок ниже).


Перенос R-фактора во времени

Перенос R-фактора во времени

Смешивают равные объемы донорных клеток Е. coli, содержащих R-фактор (треугольники), и чувствительных клеток Е. coli (черные кружки). Через равные промежутки времени отбирают пробы, в которых отмечается возрастание числа устойчивых клеток (белые кружки). Через 1 час часть культуры после интенсивного встряхивания, нарушающего межклеточные контакты, разбавляют, что препятствует дальнейшему скрещиванию. В разбавленной культуре увеличения числа устойчивых клеток не наблюдается (пунктирная кривая); это свидетельствует о том, что передача в данном случае осуществляется путем конъюгации.



«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка