Bakteriofag: hva det er, hvordan identifisere og livssykluser (lytisk og lysogen)

Innhold

• Kjennetegn ved bakteriofagen
• Hvordan skjer de lytiske og lysogene syklusene
• Lytisk syklus
• Lysogen syklus
• Hva er fagterapi

Bakteriofager, også kjent som fager, er en gruppe virus som er i stand til å infisere og formere seg i bakterieceller, og som, når de forlater, fremmer deres ødeleggelse.

Bakteriofager er til stede i forskjellige miljøer og kan isoleres fra vann, jord, matvarer og til og med andre mikroorganismer. Selv om det også kan være tilstede i kroppen, hovedsakelig i huden, i munnhulen, i lungene og i urin- og gastrointestinale systemer, forårsaker bakteriofager ikke sykdommer eller endringer i menneskekroppen, fordi de har en preferanse for prokaryotisk celler, det vil si mindre celler utviklet seg, for eksempel bakterier.

I tillegg er de i stand til å stimulere kroppens immunrespons, slik at de ikke kan påvirke mikroorganismene som er ansvarlige for at organismen fungerer som den skal, i tillegg til å ha høy spesifisitet i forhold til deres vert, det vil si den patogene mikroorganismen. Dermed ødelegges ikke bakteriene som er en del av mikrobiomet på grunn av det positive forholdet som er etablert mellom bakteriofagene og immunsystemet.

Kjennetegn ved bakteriofagen

Bakteriofager er virus som kan finnes i forskjellige miljøer, inkludert menneskekroppen, men de forårsaker ikke endringer eller sykdommer, da de ikke har spesifisitet for cellene som utgjør kroppen. Andre kjennetegn ved bakteriofagen er:

• De er dannet av et kapsid, som er en struktur dannet av proteiner hvis funksjon er å beskytte virusets genetiske materiale;
• De kan ha forskjellige typer genetisk materiale, slik som dobbeltstrenget DNA, enkeltstrenget DNA eller RNA;
• I tillegg til å kunne differensieres når det gjelder deres genetiske sammensetning, kan bakteriofager også differensieres av strukturen til kapsiden;
• De klarer ikke å formere seg utenfor en vert, det vil si at de trenger å være i kontakt med en bakteriecelle for at replikasjon skal skje, og av denne grunn kan de også være kjent som "bakterieparasitter";
• De har høy spesifisitet for verten, som er bakterieceller.

Klassifiseringen av bakteriofager blir fortsatt studert, men noen egenskaper kan være nyttige for differensiering og klassifisering av bakteriofager, for eksempel type genetisk materiale, morfologi, genomiske egenskaper og fysisk-kjemiske egenskaper.

Hvordan skjer de lytiske og lysogene syklusene

De lytiske og lysogene syklusene er sykluser av multiplikasjon av bakteriofagen når de er i kontakt med bakteriecellen og kan differensieres i henhold til oppførselen til viruset.

Lytisk syklus

Den lytiske syklusen er en der, etter injeksjon av bakteriofagets genetiske materiale i bakteriecellen, replikering og dannelse av nye bakteriofager finner sted, som når de forlater ødelegger bakteriecellen. Så generelt skjer syklusen som følger:

1. Adsorpsjon: bakteriofagen fester seg til membranen til den mottakelige bakteriecellen gjennom membranreseptorene;
2. Inngang eller penetrasjon: det genetiske materialet til bakteriofagen kommer inn i bakteriecellen;
3. Replikering: dette genetiske materialet koordinerer syntesen av proteiner og andre DNA-molekyler, hvis det er en DNA-bakteriofag;
4. Montering: nye bakteriofager dannes og det replikerte DNA pakkes ved hjelp av de syntetiserte proteiner, noe som gir opphav til kapsid;
5. Lise: den dannede bakteriofagen forlater bakteriecellen og fremmer dens ødeleggelse.

Lysogen syklus

I den lysogene syklusen er det genetiske materialet til bakteriofagen inkorporert i bakterien, men denne prosessen kan imidlertid bare representere dempingen av virulensgenene til bakterien, i tillegg til å være en reversibel prosess. Denne syklusen skjer som følger:

1. Adsorpsjon: bakteriofagen adsorberer seg til bakteriemembranen;
2. Inngang: det genetiske materialet til bakteriofagen kommer inn i bakteriecellen;
3. Integrering: det er integrasjonen av det genetiske materialet til bakteriofagen med bakterien, og blir kjent som profago;
4. Inndeling: det rekombinerte materialet, profago, deler seg etter bakteriedeling.

Profagusen er ikke aktiv, det vil si at genene ikke uttrykkes og derfor ikke resulterer i negative endringer i bakteriene, og det er en fullstendig reversibel prosess.

På grunn av det faktum at bakteriofager samhandler med det genetiske materialet til bakterien og kan fremme dens ødeleggelse, kan disse virusene brukes i studien til å utvikle nye strategier for å bekjempe multiresistente infeksjoner.

Hva er fagterapi

Fagterapi, også kjent som fagterapi, er en type behandling som bruker bakteriofager for å bekjempe bakterielle infeksjoner, spesielt de som er forårsaket av multiresistente mikroorganismer. Denne typen behandling er trygg, siden bakteriofager bare har aktivitet mot patogene bakterier, noe som bevarer personens normale mikrobiota.

Selv om denne typen terapi har blitt beskrevet i årevis, er det først nå den har fått en fremtredende rolle i litteraturen på grunn av økningen i antall bakterier som ikke responderer på konvensjonell behandling med antibiotika.

Til tross for at det er en gunstig teknikk, har fagterapi imidlertid noen begrensninger. Hver type bakteriofag er spesifikk for en spesifikk bakterie, så disse fagene kunne ikke brukes isolert for å bekjempe infeksjoner forårsaket av forskjellige mikroorganismer, men i dette tilfellet kan en "fagcocktail" formuleres i henhold til mikroorganismer identifisert som ansvarlige for infeksjonen . I tillegg, hovedsakelig på grunn av den lysogene syklusen, kan bakteriofager fremme overføring av resistensgener til bakterien, noe som gjør behandlingen ineffektiv.