P1 — бактериофаг умеренного пояса , поражающий кишечную палочку и некоторые другие бактерии. При прохождении лизогенного цикла геном фага существует в виде плазмиды в бактерии [1] , в отличие от других фагов (например, фага лямбда ), которые интегрируются в ДНК хозяина. P1 имеет икосаэдрическую головку, содержащую ДНК, прикрепленную к сократительному хвосту с шестью хвостовыми волокнами. Фаг P1 привлек исследовательский интерес, поскольку его можно использовать для переноса ДНК из одной бактериальной клетки в другую в процессе, известном как трансдукция .. При репликации во время своего литического цикла он захватывает фрагменты хромосомы хозяина. Если полученные вирусные частицы используются для заражения другого хозяина, захваченные фрагменты ДНК могут быть интегрированы в геном нового хозяина. Этот метод генной инженерии in vivo широко использовался в течение многих лет и используется до сих пор, хотя и в меньшей степени. P1 также можно использовать для создания производного от P1 вектора клонирования искусственной хромосомы , который может нести относительно большие фрагменты ДНК. P1 кодирует сайт-специфическую рекомбиназу Cre, которая широко используется для проведения клеточно-специфичной или специфичной по времени рекомбинации ДНК путем фланкирования ДНК-мишени сайтами loxP (см . рекомбинацию Cre-Lox ).
Вирион похож по структуре на фаг Т4 , но проще. [1] У него икосаэдрическая голова [2] , содержащая геном, прикрепленный одной вершиной к хвосту. Хвост имеет трубку, окруженную сократительной оболочкой. Он заканчивается базовой пластинкой с шестью хвостовыми волокнами. Волокна хвоста участвуют в прикреплении к хозяину и обеспечении специфичности.
Геном фага Р1 умеренно большой, около 93Кб [1] в длину (по сравнению с геномами, например , Т4 - 169Кб, лямбда - 48Кб и Ff - 6,4Кб). В вирусной частице он представляет собой линейную двухцепочечную молекулу ДНК. После введения в хозяина он циркулирует и реплицируется как плазмида.
В вирусной частице молекула ДНК длиннее (110 кб), чем реальная длина генома. Он создается путем вырезания фрагмента соответствующего размера из цепи конкатемерной ДНК, имеющей несколько копий генома (см. Раздел ниже о лизисе, чтобы узнать, как это делается). Благодаря этому концы молекулы ДНК идентичны. Это называется терминальной избыточностью. Это важно для кольцевой ДНК хозяина. Еще одним следствием вырезания ДНК из конкатемера является то, что данная линейная молекула может начинаться в любом месте кольцевого генома. Это называется циклической перестановкой.
Геном особенно богат последовательностями Chi, распознаваемыми бактериальной рекомбиназой RecBCD . Геном содержит два источника репликации: oriR, который реплицирует его во время лизогенного цикла, и oriL, который реплицирует его во время литической стадии. Геном P1 кодирует три тРНК, которые экспрессируются на литической стадии.
протеом . Геном P1 кодирует 112 белков и 5 нетранслируемых генов и примерно в два раза превышает размер бактериофага лямбда . [1]