Bakteriofág lambda (Rosypal 2003) . Bakteriofág λ (E.coli) •Modelový virus •Je fág mírný •Jeho hostitelskými buňkami jsou buňky kmene E. coli K12 (lambda-) •Lyzogenní kmen nesoucí profága se označuje jako E. coli K12 (lambda+) •Znalost regulačních mechanismů jeho genové exprese je poučná pro studium regulací jiných virů a organismů •Jeho studium ukazuje, jakým způsobem se může virový genom včlenit do chromosomu hostitelské buňky •Vyznačuje se transkripcí přes terminátory transkripčních jednotek (anti-terminace) •Používá se jako klonovací vektor Genom fága lambda •Je tvořen molekulou ds DNA, •Která má kohezní konce •tj. vzájemně komplementární jednořetězcové 5´konce vyčnívající z ds molekuly DNA, které se mohou párovat •DNA má lineární tvar jen uvnitř virionů •V hostitelské buňce se přeměňuje ve tvar kružnicová dsDNA •V tomto stavu se v hostitelské b. replikuje •Jestliže se replikace zastaví, může se včlenit do chromosomu hostitelské b. Replikace genomu fága lambda •Začíná po infekci hostitelské buňky (adsorbce virionu na receptor, injekce DNA do buňky) •Tvorba kružnice (kohezní konce dlouhé 12 nukleotidů) •Replikace otáčivou kružnicí za tvorby konkatemerů •Jestli replikace pokračuje, navozují se procesy, které vedou k lyzi buněk •Jestli se replikace zastaví, DNA fága lambda se integruje ve formě profága do genomu hostitelské buňky Konkatemer •Vzniká replikací otáčivou kružnicí •Štěpí se na molekuly DNA, které svou délkou odpovídají genomu fága •Štěpení se uskutečňuje v procesu tvorby virionů, kdy koncový protein bičíku virionu má funkci endonukleázy, která se označuje jako termináza •Rozpoznává na fágové DNA specifickou sekvenci cos, kterou štěpí za vzniku kohezních konců DNA fága lambda •Po infekci buňka a její replikace DNA fága lambda bezprostředně po infekci buňky Konverse lineární DNA fága lambda v kružnicovou Replikace DNA fága lambda vedoucí k tvorbě virionu a lyzi buňky Sekvence cos •Tvoří konce molekul fágové DNA ve fágové hlavičce •Ve fágové hlavičce je DNA v lineární formě Integrace a excise DNA fága lambda do chromosomu buňky •Děje se jednoduchým c-o pomocí připojovacích míst att.aa´na DNA fága a att.bb´na chromosomu bakteriální buňky. Jedná se o místně specifickou rekombinaci (krátké úseky homologie). •Integrace je katalyzována integrázou, která přesně spojí konec a s b´a konec a´s b. •Excise probíhá opačným pochodem a je katalyzována excizionázou. Integrace a excise genomu fága lambda Genetická mapa fága lambda •Bývá znázorňována jako kruhová •Jsou na ní lokalizovány •Geny kódující regulační proteiny, které řídí životní cyklus fága (lyzi a lyzogenizaci) •Geny kódující proteiny, který katalyzují rekombinaci genomu fága lambda (xis, int) •Geny O,P, které kódují proteiny katalyzující replikaci DNA •Geny S,R, které kódují proteiny uplatňující se při lyzi buňky •Geny kódující stavební proteiny hlavy fága a bičíku fága Geny řídící životní cyklus fága – geny kódující regulační proteiny Pořadí exprese genů fága lambda v hostitelské buňce Terminace Antiterminace Vytvoření jádra antiterminačního komplexu Stabilní antiterminační komplex Navození lyzogenního stavu v buňce Vazba imunitního represoru na operátory – stabilizace lyzogenního stavu buňky Navození lyze hostitelské buňky Úloha genů xis a int Imunitní represor - protomer Molekula imunitního represoru Rozpoznávání operátoru munitním represorem Rozpoznávání sekvencí operátoru