Бактериофаг: шта је то, како препознати и животне циклусе (литички и лизогени)

Садржај

• Карактеристике бактериофага
• Како се дешавају литички и лизогени циклуси
• Литички циклус
• Лизогени циклус
• Шта је фаге терапија

Бактериофаги, познати и као фаги, су група вируса способних да заразе и размноже се унутар бактеријских ћелија и који када напусте подстичу њихово уништавање.

Бактериофаги су присутни у различитим срединама и могу се изоловати од воде, тла, прехрамбених производа и чак других микроорганизама. Иако такође може бити присутан у телу, углавном у кожи, у усној шупљини, плућима и уринарном и гастроинтестиналном систему, бактериофаги не узрокују болести или промене у људском телу, јер имају предност према прокариотским ћелија, односно мање ћелија је еволуирало, као што су бактерије.

Поред тога, они су у стању да стимулишу имунолошки одговор тела, тако да не могу деловати на микроорганизме одговорне за правилно функционисање организма, поред тога што имају високу специфичност у односу на свог домаћина, односно патогени микроорганизам. Дакле, бактерије које су део микробиома се не уништавају због позитивног односа успостављеног између бактериофага и имунолошког система.

Карактеристике бактериофага

Бактериофаги су вируси који се могу наћи у различитим окружењима, укључујући и људско тело, међутим не изазивају промене или болести, јер немају специфичност за ћелије које чине тело. Остале карактеристике бактериофага су:

• Формирани су капсидом, која је структура коју чине протеини чија је функција заштита генетског материјала вируса;
• Могу имати различите врсте генетског материјала, као што су дволанчана ДНК, једноланчана ДНК или РНК;
• Поред тога што могу да се разликују по генетском саставу, бактериофаги се могу разликовати и по структури капсиде;
• Нису у стању да се размножавају изван домаћина, то јест, морају да буду у контакту са бактеријском ћелијом да би се дошло до репликације, и из тог разлога могу бити познати и као „бактеријски паразити“;
• Имају високу специфичност за домаћина, а то су бактеријске ћелије.

Класификација бактериофага се још увек проучава, међутим, нека својства могу бити корисна за диференцијацију и класификацију бактериофага, попут типа генетског материјала, морфологије, геномских карактеристика и физичко-хемијских карактеристика.

Како се дешавају литички и лизогени циклуси

Литички и лизогени циклуси су циклуси умножавања бактериофага у контакту са бактеријском ћелијом и могу се разликовати према понашању вируса.

Литички циклус

Литички циклус је онај у којем се након убризгавања генетског материјала бактериофага у бактеријску ћелију одвија репликација и стварање нових бактериофага, који када напусте униште бактеријску ћелију. Дакле, генерално, циклус се дешава на следећи начин:

1. Адсорпција: бактериофаг се лепи за мембрану осетљиве бактеријске ћелије кроз мембранске рецепторе;
2. Улазак или продор: генетски материјал бактериофага улази у бактеријску ћелију;
3. Репликација: овај генетски материјал координира синтезу протеина и других молекула ДНК, ако је реч о ДНК бактериофагу;
4. Скупштина: настају нови бактериофаги и реплицирана ДНК се пакује уз помоћ синтетисаних протеина, што доводи до настанка капсиде;
5. Лисе: формирани бактериофаг напушта бактеријску ћелију, поспешујући њено уништавање.

Лизогени циклус

У лизогеном циклусу, генетски материјал бактериофага је уграђен у онај бактерије, међутим овај процес може представљати само утишавање гена вируленције бактерије, поред тога што је реверзибилан процес. Овај циклус се дешава на следећи начин:

1. Адсорпција: бактериофаг се адсорбује на бактеријској мембрани;
2. Улазни: генетски материјал бактериофага улази у бактеријску ћелију;
3. Интеграција: постоји интеграција генетског материјала бактериофага са оним бактерије, постајући познати као профаго;
4. Дивизија: рекомбиновани материјал, профаго, дели се према бактеријској подели.

Профагус није активан, односно његови гени нису експримирани и, према томе, не доводе до негативних промена на бактеријама и то је потпуно реверзибилан процес.

Због чињенице да бактериофаги ступају у интеракцију са генетским материјалом бактерије и могу да подстакну њено уништавање, ови вируси се могу користити у студији за развој нових стратегија за борбу против мултирезистентних инфекција.

Шта је фаге терапија

Фаге терапија, позната и као фаге терапија, је врста лечења која користи бактериофаге за борбу против бактеријских инфекција, посебно оних изазваних мултирезистентним микроорганизмима. Ова врста лечења је сигурна, јер бактериофаги делују само против патогених бактерија, чувајући нормалну микробиоту особе.

Иако се ова врста терапије описује годинама, тек сада је добила на значају у литератури због повећања броја бактерија које не реагују на конвенционални третман антибиотицима.

Међутим, упркос томе што је повољна техника, фаге терапија има одређена ограничења. Свака врста бактериофага је специфична за одређену бактерију, тако да се ти фаги не могу користити изоловано за борбу против инфекција изазваних различитим микроорганизмима, али у овом случају би се могао формулисати „фагов коктел“ према микроорганизмима који су идентификовани као одговорни за инфекцију. . Поред тога, углавном због лизогеног циклуса, бактериофаги могу да поспешују пренос гена резистенције на бактерију, чинећи третман неефикасним.