Наряду с фагами, геном которых представлен двухцепочечной ДНК, существует группа мелких фагов, содержащих одноцепочечную ДНК. Это фаг 0Х 174, имеющий симметричную икосаэдрическую форму, нитевидные фаги fd, fl, размножающиеся
только в мужских клетках Е. coli, несущих половой фактор. Геном этих фагов представлен кальцевой молекулой одноцепочечной ДНК, размер которой 0,6 мкм, молекулярная масса 1,6-2,0 х 106 дальтон. Несмотря на очень маленький геном, эти фаги используют его весьма эффективно. Это обеспечивается наличием перекрывающихся генов. Так, у фага 0Х 174 одна из нуклеоидных последовательностей ДНК содержит информацию не одного, как обычно, а двух или трех генов (рис. 9.10). Ген Е расположен внутри гена Д (перекрывается), но считывание заключенной в них информации начинается с двух разных точек, отстоящих друг , от друга на один нуклеотид. Считывание информации с гена начинается еще до окончания считывания с генов Д и Е.
Мелкие фаги используют перекрывание генов для того, чтобы в маленьком геноме вместить больше информации.
Рис.9.10. Генетическая карта фага 0X174. Буквами обозначены гены, заштрихованные участки не транскрибируются
В процессе репликации фаговой одноцепочечной ДНК различают три этапа: вначале на фаговой ДНК-матрице образуется комплементарная ей минус-цепь. В результате формируется двухцепочечный промежуточный продукт, получивший название репликативной формы ДНК (РФ). Эта форма служит матрицей для синтеза ДНК вирионного потомства. На минус-цепи, которая является более эффективной матрицей, чем плюс-цепь, с участием ДНК-полимеразы и клеточных белков (Е. coli) осуществляется синтез фаговой ДНК по механизму катящегося кольца. При этом синтезируются только одноцепочечные ДНК (плюс-цепи). Цепи включаются в белковые оболочки и формируются зрелые вирионы. Высвобождение их из клетки не сопровождается ее лизисом. Это обусловлено тем, что фаговые белки располагаются не в цитоплазме, а на ЦПМ. В период созревания фага его ДНК выталкивается из клетки и, проходя через мембрану, одевается белковой оболочкой. Так высвобождается из клетки потомство нитевидных фагов.