7 fapte despre bacteriofagi

bacteriofagi sunt „mâncătorii de bacterii” prin faptul că sunt viruși care infectează și distrug bacterii. Uneori numite fagi, aceste organisme microscopice sunt omniprezente în natură. Pe lângă infectarea bacteriilor, bacteriofagii infectează și alte microscopice procariote cunoscut ca Archaea. Această infecție este specifică unei specii specifice de bacterii sau arhaea. Un fag care infectează E. coli de exemplu, nu va infecta bacteriile antrax. Deoarece bacteriofagii nu se infectează celulele umane, au fost utilizate în terapii medicale pentru a trata boli bacteriene.

Deoarece bacteriofagii sunt virusuri, acestea constau dintr-o acid nucleic (DNA sau ARN) închis într-o coajă de proteine ​​sau capsida. Un bacteriofag poate avea, de asemenea, o coadă de proteină atașată la capsidă, cu fibre de coadă care se extind din coadă. Fibrele de coadă ajută fagul să se atașeze de gazda sa, iar coada ajută la injectarea virală gene în gazdă. Un bacteriofag poate exista ca:

1. gene virale într-un cap capsid fără coadă
2. genele virale dintr-un cap de capsidă cu coada
3. o capsidă filamentosă sau în formă de tijă, cu ADN monocatenar circular.

Cum se potrivesc virușii materialul lor voluminos în capside? Bacteriofagi ARN, virusuri vegetale și virusuri animale au un mecanism de auto-pliere care permite genomului viral să se încadreze în containerul cu capsidă. Se pare că numai genomul ARN viral are acest mecanism de auto-pliere. Virusii ADN își încadrează genomul în capsidă cu ajutorul enzimelor speciale cunoscute sub denumirea de enzime de ambalare.

Bacteriofagii sunt capabili să se reproducă fie prin ciclurile de viață lizogenice, fie despre cele litice. Ciclul lizogen este cunoscut și sub denumirea de ciclu temperat, deoarece gazda nu este ucisă. Virusul își injectează genele în bacterie și genele virale sunt introduse în bacterie cromozom. În ciclul litic al bacteriofagului, virusul se reproduce în interiorul gazdei. Gazda este ucisă atunci când virușii recent replică se deschid sau lizează celula gazdă și sunt eliberați.

Bacteriofagele ajută la transferul genelor între bacterii cu ajutorul recombinare genetică. Acest tip de transfer de gene este cunoscut sub numele de transducție. Transductia se poate realiza fie prin ciclul litic, fie prin lizogenitate. În ciclul litic, de exemplu, fagul își injectează ADN-ul într-o bacterie și enzimele separă ADN-ul bacterian în bucăți. Genele fagului direcționează bacteria pentru a produce mai multe gene virale și componente virale (capside, coadă etc.). Ca nou viruși Începe să se asambleze, ADN-ul bacterian poate să apară din greșeală într-o capsidă virală. În acest caz, fagul posedă ADN bacterian în loc de ADN viral. Când acest fag infectează o altă bacterie, injectează ADN-ul din bacteria anterioară în celula gazdă. ADN-ul bacterian donor poate fi apoi introdus în genomul bacteriei nou infectate prin recombinare. Ca urmare, genele dintr-o bacterie sunt transferate la alta.

Bacteriofagii joacă un rol în boala umană, transformând unele bacterii inofensive în agenți ai bolii. Unele specii de bacterii, inclusiv E. coli, Streptococcus pyogenes (provoacă boli care consumă carne), Vibrio cholerae (provoacă holera) și Shigella (provoacă dizenteria) devin dăunătoare atunci când genele care produc substanțe toxice sunt transferate către acestea prin bacteriofage. Aceste bacterii sunt apoi capabile să infecteze oamenii și să provoace intoxicație alimentară și alte boli mortale.

Oamenii de știință au bacteriofage izolate care distrug superbul Clostridium difficile (C. dif). C. dif afectează de obicei sistemul digestiv provocând diaree și colită. Tratarea acestui tip de infecție cu bacteriofagi oferă o modalitate de a păstra bacteriile intestinale bune, în timp ce distruge doar C. dif germeni. Bacteriofagele sunt considerate o bună alternativă la antibiotice. Din cauza consumului excesiv de antibiotice, tulpinile rezistente ale bacteriilor devin tot mai frecvente. Bacteriofagele sunt de asemenea folosite pentru a distruge alte superbe, inclusiv rezistente la medicamente E. coli și MRSA.

Bacteriofagele sunt virusul cel mai abundent din ocean. Fazele cunoscute sub numele de Pelagifage infectează și distrug bacteriile SAR11. Aceste bacterii transformă moleculele de carbon dizolvate în dioxid de carbon și influențează cantitatea de carbon atmosferică disponibilă. Pelagifagii joacă un rol important în ciclul carbonului prin distrugerea bacteriilor SAR11, care proliferează într-un ritm ridicat și sunt foarte bune la adaptare pentru a evita infecția. Pelagifagii mențin numărul de bacterii SAR11 verificate, asigurând că nu există o supraabundență a producției globale de dioxid de carbon.

_surse:

• _{Encyclopædia Britannica Online, s. v. „bacteriofag”, accesat la 07 octombrie 2015, http://www.britannica.com/science/bacteriophage.}
• _{Școala Norvegiană de Științe Veterinare. „Virusurile pot transforma E inofensiv. Coli Dangerous. "ScienceDaily. ScienceDaily, 22 aprilie 2009. www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090417195827.htm.}
• _{Universitatea din Leicester. "Buloane magice cu viruși" gloanțe magice în război pe superbe "." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 octombrie 2013. www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131016212558.htm.}
• _{Universitatea de Stat din Oregon. "Un război fără sfârșit, cu ciclul carbonului Pământului ținut în echilibru." ScienceDaily. ScienceDaily, 13 februarie 2013. www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130213132323.htm.}