По особенностям взаимодействия с чувствительной клеткой выделяют вирулентный и умеренный бактериофаги. Кроме этого, бактериофаг может полностью или частично заменять свой геном на участок генома бактериальной клетки – хозяина: такие бактериофаги называются дефектными.
А. Вирулентный бактериофаг вызывает лизис клетки, в которой он реплицируется, с выходом много-численного (до 200 фаговых корпускул) потомства.
Б. Умеренный бактериофаг вызывает лизогенизацию пораженной им бактериальной клетки – интегрируется в ее геном (превращается в профаг), репрессируется и реплицируется в его составе. Как результат, профаг присутствует во всех клетках, образующихся в результате деления лизогенной клетки. Спустя определенное, иногда очень длительное, время может произойти дерепрессия профага (так называемая индукция фага), в результате чего умеренный бактериофаг, подобно вирулентному, вызовет лизис клетки с выходом большого числа фаговых корпускул.
1. Профаг может репрессироваться полностью. В этом случае фенотип лизогенной бактерии не меняется.
2. Некоторые профаги репрессируются не полностью – с определенного гена профага снимается информация, а, следовательно, лизогенная бактерия приобретает в результате лизогенизации дополни-тельный признак. Такое явление (изменение фенотипа бактерии в результате лизогенизации) называется фаговой конверсией.
В. Среди образующихся при лизисе клетки вирулентных или (при индукции профага) умеренных бак-териофагов всегда присутствует некоторое количество фаговых корпускул, несущих, вместо полно-ценной нуклеиновой кислоты бактериофага, фрагмент нуклеиновой кислоты бактериальной клетки или нуклеиновую кислоту бактериофага, в которой небольшой участок заменен на фрагмент нуклеи-новой кислоты бактериальной клетки. Такие бактериофаги, вследствие дефекта своего генома, уже никогда не смогут вызвать лизиса бактериальной клетки, которую они поразили. Такие бактериофаги и называются дефектными. Дефектные бактериофаги переносят участок генома от одной бактериаль-ной клетки к другой. Этот процесс называется трансдукцией (перенос генетического материала от до-норской к реципиентной клетке с помощью дефектного бактериофага), поэтому дефектные бактериофаги часто называют еще и трансдуцирующими.
1. Дефектные бактериофаги, «произошедшие» от вирулентных фагов, содержат в своем составе вместо нуклеиновой кислоты фага участок нуклеиновой кислоты «родительской» бактерии. Причем, в фаговый корпускул может быть включен любой – случайный – участок генома бактерии. Следовательно, такой фаг может передавать любой признак.
а. Участок нуклеиновой кислоты, внесенный таким дефектным фагом в бактериальную клетку, чаще всего не интегрируется в бактериальную хромосому и при делении клетки переходит в одну из вновь образованных особей. Понятно, что спустя некоторое время бактерия, обладающая признаком, детер-минированным фагом, просто потеряется среди массива особей, этим признаком не обладающими. По этой причине такая трансдукция называется абортивной.
б. Реже участок нуклеиновой кислоты, внесенный таким дефектным фагом в бактериальную клетку, интегрируется в бактериальную хромосому и, следовательно, присутствует у всех клеток данного клона. Такая трансдукция называется общей.
2. Дефектные фаги, «произошедшие» от умеренных фагов содержат в своем составе строго определенный участок нуклеиновой кислоты «родительской» клетки и, следовательно, каждый конкретный фаг может передавать строго определенный признак. Такая трансдукция называется специализирован-ной.