Mitkä ovat bakteriofaagit, ominaisuudet ja miten tapahtuu lyyttisiä ja lysogeenisiä jaksoja

Bakteriofagit, tunnetaan myös nimellä faagit, ovat ryhmä viruksia, jotka kykenevät tartuttamaan ja lisääntymään bakteerisoluissa ja jotka poistuessaan edistävät niiden tuhoamista, minkä vuoksi tutkimukselle on syytä kehittää uusia strategioita tartuntojen torjumiseksi. moniresistentti.

Bakteriofagit ovat läsnä useissa ympäristöissä, ja ne voidaan eristää vedestä, maaperästä, elintarvikkeista ja jopa muista mikro-organismeista. Vaikka bakteereita voi esiintyä myös kehossa, pääasiassa iholla, suuontelossa, keuhkoissa sekä virtsa- ja maha-suolikanavassa, bakteriofaagit eivät aiheuta sairauksia tai muutoksia ihmiskehossa, koska he pitävät parempana prokaryoottisia soluja, ts. Vähemmän soluja kehittyneet, kuten bakteerit.

Lisäksi ne kykenevät stimuloimaan kehon immuunivastetta, joten ne eivät voi toimia mikro-organismeihin, jotka vastaavat organismin moitteettomasta toiminnasta, ns. Mikrobiomista tai mikrobiotasta, lisäksi, että niillä on korkea spesifisyys suhteessa isäntään, ts. Patogeeniseen mikro-organismiin. . Siten bakteereja, jotka ovat osa mikrobiomia, ei tuhota bakteriofaagien ja immuunijärjestelmän välisen positiivisen suhteen takia..

Bakteriofagin ominaisuudet

Bakteriofagit ovat viruksia, joita voidaan löytää monista ympäristöistä, mukaan lukien ihmiskeho, mutta ne eivät kuitenkaan aiheuta muutoksia tai sairauksia, koska niillä ei ole spesifisyyttä prokaryoottisoluille, jotka ovat kehon muodostavat solut. Muut bakteriofagin ominaisuudet ovat:

• Ne muodostuu kapsiidista, joka on proteiinien muodostama rakenne, jonka tehtävänä on suojata bakteriofagin geneettistä materiaalia;
• Heillä voi olla erityyppisiä geneettisiä materiaaleja, kuten kaksijuosteinen DNA, yksijuosteinen DNA tai RNA;
• Sen lisäksi, että bakteriofaagit voidaan erottaa geneettisestä koostumuksestaan, ne voidaan myös erottaa kapsiidin rakenteesta;
• Ne eivät kykene lisääntymään isännän ulkopuolella, toisin sanoen heidän on oltava kosketuksessa bakteerisolun kanssa replikaation tapahtumiseksi, ja tästä syystä niitä voidaan kutsua myös nimellä "bakteeri-loiset";
• Niillä on korkea spesifisyys isäntälle, jotka ovat bakteerisoluja.

Bakteriofaagien luokittelua tutkitaan edelleen, mutta jotkut ominaisuudet voivat olla hyödyllisiä bakteriofaagien eriyttämiselle ja luokittelulle, kuten geneettisen materiaalin tyyppi, morfologia, genomiset ominaisuudet ja fysikaalis-kemialliset ominaisuudet.

Kuinka tapahtuu lyyttinen ja lysogeeninen sykli

Lyyttiset ja lysogeeniset syklit koskevat bakteriofagien käyttäytymistä ollessa kosketuksessa bakteerisoluun. Lyyttinen sykli on sellainen, jossa bakteriofaagien geneettisen materiaalin injektoinnin jälkeen bakteerisoluun tapahtuu replikoituminen ja uusien bakteriofaagien muodostuminen, jotka poistuessaan tuhoavat bakteerisolun. Toisaalta lysogeenisessä syklissä bakteriofagin geneettinen materiaali sisältyy bakteerin omaan materiaaliin, mutta tämä prosessi voi kuitenkin edustaa vain bakteerin virulenssigeenien vaimentamista sen lisäksi, että se on palautuva prosessi.

Bakteriofageilla voi olla vain yksi tai molemmat syklit. Yleensä lyyttinen sykli tapahtuu seuraavasti:

1. adsorptio: bakteriofagi tarttuu herkän bakteerisolun membraaniin kalvoreseptoreiden kautta;
2. Sisäänpääsy tai tunkeutuminen: bakteriofagin geneettinen materiaali saapuu bakteerisoluun;
3. replikointi: tämä geneettinen aine koordinoi proteiinien ja muiden DNA-molekyylien synteesiä, jos se on DNA-bakteriofagi;
4. kokoonpano: muodostetaan uusia bakteriofaageja ja replikoitu DNA pakataan syntetisoitujen proteiinien avulla, jolloin syntyy kapsiidi;
5. Lise: muodostunut bakteriofagi poistuu bakteerisolusta edistäen sen tuhoamista.

Toisaalta lysogeeninen sykli tapahtuu seuraavasti:

1. adsorptio: bakteriofagi adsorboituu bakteerikalvoon;
2. merkintä: bakteriofagin geneettinen materiaali saapuu bakteerisoluun;
3. integraatio: bakteriofagin geneettinen materiaali on integroitunut bakteerin omaan, mikä tunnetaan nimellä profago;
4. divisioona: yhdistelmämateriaali, profago, jakautuu bakteerijakauman mukaan.

Profago ei ole aktiivinen, ts. Sen geenejä ei ekspressoida eikä siten aiheuta negatiivisia muutoksia bakteereihin ja se on täysin palautuva prosessi.

Mikä on faagiterapia

Faagiterapia, joka tunnetaan myös nimellä faagiterapia, on eräänlainen hoito, joka käyttää bakteriofageja torjumaan bakteeri-infektioita, etenkin niitä, jotka aiheuttavat moniresistentit mikro-organismit. Tämäntyyppinen hoito on turvallista, koska bakteriofaagit vaikuttavat vain patogeenisiin bakteereihin ja säilyttävät ihmisen normaalin mikrobiota.

Vaikka tämäntyyppistä terapiaa on kuvattu vuosien ajan, vasta nyt, se on saanut kirjallisuudessa näkyvyyttä johtuen lisääntyneestä määrästä bakteereja, jotka eivät reagoi tavanomaiseen antibioottihoitoon..

Vaikka faagiterapia onkin suotuisa tekniikka, sillä on kuitenkin joitain rajoituksia. Jokainen bakteriofaagityyppi on spesifinen tietylle bakteerille, joten näitä faageja ei voitu käyttää eristettynä torjumaan erilaisten mikro-organismien aiheuttamia infektioita, mutta tässä tapauksessa "faagikokteili" voitaisiin formuloida niiden infektioiden aiheuttamien mikro-organismien mukaan. Lisäksi, pääasiassa lysogeenisen syklin takia, bakteriofaagit voivat edistää resistenssigeenien siirtymistä bakteereille, mikä tekee hoidosta tehotonta.