Бактериофази су „једући бактерија“ у томе што јесу вируса који инфицирају и уништавају бактерије. Ови микроскопски организми се понекад називају фагама, а природа је свеприсутна. Поред инфекције бактеријама, бактериофаги инфицирају и друге микроскопе прокариоти познат као арцхаеа. Ова инфекција је специфична за одређену врсту бактерија или археја. Фаг који инфицира Е. цоли на пример, неће заразити бактеријом антракса. Пошто бактериофаги не заразе људске ћелије, они се користе у медицинским терапијама за лечење бактеријске болести.
Бактериофаги имају три главне врсте структуре.
Пошто су бактериофаги вируси, састоје се од: а нуклеинске киселине (ДНК или РНА) затворени унутар протеинске љуске или капсид. Бактериофаг такође може имати протеински реп причвршћен на капсиду, а влакна репа се протежу од репа. Влакна репа помажу да се фаг причврсти за свог домаћина, а реп помаже да се убризга вирус гени у домаћина. Бактериофаг може постојати као:
- вирусни гени у глави капсида без репа
- вирусни гени у глави капсида с репом
- филаментозни или шипкасти облик с кружном једноланчаном ДНК.
Бактериофази спакују свој геном
Како вируси уклапају свој волуминозни генетски материјал у своје капсиде? РНА бактериофаги, биљни вируси и животињски вируси имају механизам за самообклапање који омогућава да се геном вируса стави унутар капсидне посуде. Изгледа да само вирусни РНА геном има овај механизам самосавијања. ДНК вируси уклапају свој геном у капсид уз помоћ посебних ензима познатих као паковање ензима.
Бактериофаги имају два животна циклуса
Бактериофаги су способни да се размножавају било лизогеним, било литским животним циклусима. Лизогени циклус је такође познат и као умерени циклус, јер домаћин није убијен. Вирус убризгава своје гене у бактерију, а вирусни гени се убацују у бактерије хромозом. У бактеријски фактор бактериофага, вирус се реплицира унутар домаћина. Домаћин се убија када се тек поновљени вируси отворе или лизирају ћелију домаћина и буду ослобођени.
Бактериофаги преносе гене између бактерија
Бактериофаги помажу у преношењу гена између бактерија помоћу генетска рекомбинација. Ова врста преноса гена позната је као трансдукција. Трансдукција се може постићи било кроз литски или лизогени циклус. На пример, у личком циклусу, фаг убризгава своју ДНК у бактерију и ензими раздвајају бактеријску ДНК на делове. Пхаге гени усмеравају бактерију да производи више вирусних гена и вирусних компоненти (капсиди, реп итд.). Као ново вируса почну да се састављају, бактеријска ДНК може се нехотице затворити у вирусни капсид. У овом случају, фаг поседује бактеријску ДНК уместо вирусне ДНК. Када овај фаг инфицира другу бактерију, он убризгава ДНК из претходне бактерије у ћелију домаћина. Донаторска бактеријска ДНК тада се може уградити у геном новоинфициране бактерије рекомбинацијом. Као резултат, гени из једне бактерије се преносе у другу.
Бактериофаги могу учинити бактерије штетне за људе
Бактериофаги играју улогу у људској болести претварајући неке безопасне бактерије у узрочнике болести. Неке врсте бактерија, укључујући Е. цоли, Стрептоцоццус пиогенес (изазива болест једења меса), Вибрио колере (изазива колеру) и Схигелла (изазива дизентерију) постају штетни када се гени који производе отровне материје пренесу на њих путем бактериофага. Те бактерије су тада у стању да заразе људе и изазову је Тровање храном и друге смртоносне болести.
За циљање супер буба користе се бактериофаги
Научници су изоловали бактериофаге који уништавају супербугу Цлостридиум диффициле (Ц. разл). Ц. разл обично утиче на пробавни систем што изазива пролив и колитис. Лечење ове врсте инфекције бактериофазима омогућава начин очувања добрих цревних бактерија, а притом уништава само оне Ц. разл микроба. Бактериофази се виде као добра алтернатива антибиотици. Због прекомерне употребе антибиотика, резистентни сојеви бактерија постају све чешћи. Бактериофаги се такође користе за уништавање других супер-бубица, укључујући отпорност на лекове Е. цоли и МРСА.
Бактериофази играју значајну улогу у светском циклусу угљеника
Бактериофаги су најобилнији вирус у океану. Фаги познати као Пелагифаги инфицирају и уништавају САР11 бактерије. Ове бактерије претварају растворене молекуле угљеника у угљен диоксид и утичу на количину расположивог атмосферског угљеника. Пелагифази играју важну улогу у угљеничном циклусу уништавањем бактерија САР11, које се размножавају великом брзином и веома се добро прилагођавају да би избегле инфекцију. Пелагифази контролирају број бактерија САР11, осигуравајући да не постоји превелика производња глобалне производње угљен-диоксида.
Извори:
- Енцицлопӕдиа Британница Онлине, с. в. "бактериофаг", приступљено 7. октобра 2015, http://www.britannica.com/science/bacteriophage.
- Норвешка школа за ветерину. "Вируси могу постати безопасни Е. Цоли опасан. "СциенцеДаили. СциенцеДаили, 22. априла 2009. ввв.сциенцедаили.цом/релеасес/2009/04/090417195827.хтм.
- Универзитет у Леицестеру. "Чаробни метаци у рату против супербаба", који једу бактерије. " СциенцеДаили. СциенцеДаили, 16. октобра 2013. ввв.сциенцедаили.цом/релеасес/2013/10/131016212558.хтм.
- Орегон Стате Университи. "Рат без краја, са Земљиним угљениковим циклом у равнотежи." СциенцеДаили. СциенцеДаили, 13. фебруара 2013. ввв.сциенцедаили.цом/релеасес/2013/02/130213132323.хтм.