Turinys
Bakteriofagai, dar vadinami fagais, yra virusų grupė, galinti užkrėsti ir daugintis bakterijų ląstelėse ir kurie, išėję, skatina jų sunaikinimą.
Bakteriofagai yra skirtingose aplinkose ir gali būti izoliuoti nuo vandens, dirvožemio, maisto produktų ir net kitų mikroorganizmų. Nors jis taip pat gali būti organizme, daugiausia odoje, burnos ertmėje, plaučiuose ir šlapimo bei virškinimo trakto sistemose, bakteriofagai nesukelia ligų ar pokyčių žmogaus organizme, nes jie teikia pirmenybę prokariotinėms ląstelėms, tai yra mažiau išsivystė, pavyzdžiui, bakterijos.
Be to, jie sugeba stimuliuoti organizmo imuninį atsaką, kad negalėtų veikti mikroorganizmų, atsakingų už tinkamą organizmo funkcionavimą, be to, pasižymi dideliu specifiškumu savo šeimininko, tai yra, patogeninio mikroorganizmo atžvilgiu. Taigi bakterijos, kurios yra mikrobiomo dalis, nesunaikinamos dėl teigiamo bakteriofagų ir imuninės sistemos santykio.
Bakteriofago charakteristikos
Bakteriofagai yra virusai, kuriuos galima rasti skirtingose aplinkose, įskaitant žmogaus kūną, tačiau jie nesukelia pokyčių ar ligų, nes neturi specifiškumo kūną sudarančioms ląstelėms. Kitos bakteriofago savybės yra šios:
- Juos suformuoja kapsidas, tai yra struktūra, kurią sudaro baltymai, kurių funkcija yra apsaugoti viruso genetinę medžiagą;
- Jie gali turėti skirtingų tipų genetinę medžiagą, tokią kaip dvigubos grandinės DNR, vienos grandinės DNR arba RNR;
- Be to, kad bakteriofagus galima diferencijuoti pagal jų genetinę struktūrą, juos taip pat galima diferencijuoti pagal kapsidės struktūrą;
- Jie nesugeba daugintis už šeimininko ribų, tai yra, norint įvykti replikaciją, jie turi turėti kontaktą su bakterijų ląstele ir dėl šios priežasties jie taip pat gali būti žinomi kaip „bakteriniai parazitai“;
- Jie pasižymi dideliu specifiškumu šeimininkui, kuris yra bakterijų ląstelės.
Bakteriofagų klasifikacija vis dar tiriama, tačiau kai kurios savybės gali būti naudingos diferencijuojant ir klasifikuojant bakteriofagus, tokios kaip genetinės medžiagos tipas, morfologija, genominės savybės ir fizinės-cheminės savybės.
Kaip vyksta litinis ir lizogeninis ciklas
Lytiniai ir lizogeniniai ciklai yra bakteriofago dauginimosi ciklai, kai liečiasi su bakterijų ląstele, ir gali būti diferencijuojami pagal viruso elgesį.
Lytinis ciklas
Litinis ciklas yra toks, kai po bakteriofago genetinės medžiagos įpurškimo į bakterijos ląstelę vyksta dauginimasis ir naujų bakteriofagų susidarymas, kurie, jiems išėjus, sunaikina bakterijų ląstelę. Taigi apskritai ciklas vyksta taip:
- Adsorbcija: bakteriofagas per membranos receptorius prilimpa prie imlios bakterinės ląstelės membranos;
- Patekimas arba prasiskverbimas: genetinė bakteriofago medžiaga patenka į bakterijos ląstelę;
- Replikacija: ši genetinė medžiaga koordinuoja baltymų ir kitų DNR molekulių sintezę, jei tai yra DNR bakteriofagas;
- Susirinkimas: susidaro nauji bakteriofagai, o replikuota DNR supakuojama sintezuotų baltymų pagalba, taip gaunant kapsidą;
- Lizė: susidaręs bakteriofagas palieka bakterijos ląstelę, skatindamas jos sunaikinimą.
Lizogeninis ciklas
Lizogeniniame cikle genetinė bakteriofago medžiaga yra įtraukiama į bakterijos medžiagą, tačiau šis procesas gali būti tik bakterijos virulentiškumo genų nutildymas, be to, tai yra grįžtamasis procesas. Šis ciklas vyksta taip:
- Adsorbcija: bakteriofagas adsorbuojasi prie bakterijos membranos;
- Įėjimas: bakteriofago genetinė medžiaga patenka į bakterijos ląstelę;
- Integracija: yra bakteriofago genetinės medžiagos ir bakterijos, kuri tampa žinoma kaip profago, integracija;
- Dalijimasis: rekombinuota medžiaga, profago, dalijasi pagal bakterijų dalijimąsi.
Profagusas nėra aktyvus, tai yra, jo genai nėra išreikšti, todėl bakterijoms jie neturi neigiamų pokyčių ir tai yra visiškai grįžtamas procesas.
Atsižvelgiant į tai, kad bakteriofagai sąveikauja su genetine bakterijos medžiaga ir gali skatinti jos sunaikinimą, šie virusai gali būti naudojami tyrime kuriant naujas kovos su daugeliui atsparių infekcijų strategijas.
Kas yra fagų terapija
Fagų terapija, dar vadinama fagų terapija, yra gydymo rūšis, kurios metu bakteriofagai naudojami kovai su bakterinėmis infekcijomis, ypač tomis, kurias sukelia daugeliui atsparūs mikroorganizmai. Šio tipo gydymas yra saugus, nes bakteriofagai veikia tik patogenines bakterijas, išsaugodami normalią žmogaus mikrobiotą.
Nors tokio tipo terapija buvo aprašyta metų metus, tik dabar ji literatūroje išryškėjo dėl padidėjusio bakterijų, nereaguojančių į įprastą gydymą antibiotikais, skaičiaus.
Nepaisant to, kad fagų terapija yra palanki technika, ji turi tam tikrų apribojimų. Kiekvienas bakteriofagų tipas yra būdingas konkrečiai bakterijai, todėl šie fagai negalėjo būti naudojami atskirai kovojant su infekcijomis, kurias sukelia įvairūs mikroorganizmai, tačiau šiuo atveju „fagų kokteilį“ būtų galima suformuluoti pagal mikroorganizmus, kurie nustatyti kaip atsakingi už infekciją. Be to, daugiausia dėl lizogeninio ciklo, bakteriofagai gali skatinti atsparumo genų perdavimą bakterijai, todėl gydymas yra neveiksmingas.