Bakteriofág: mi ez, hogyan lehet azonosítani és az életciklusokat (lítikus és lizogén)

Tartalom

• A bakteriofág jellemzői
• Hogyan történik a lítikus és a lizogén ciklus
• Lytikus ciklus
• Lizogén ciklus
• Mi a fágterápia

A bakteriofágok, más néven fágok, a vírusok csoportja, amelyek képesek fertőzni és szaporodni a baktériumsejteken belül, és amelyek távozva elősegítik azok pusztulását.

A bakteriofágok különböző környezetekben vannak, és elkülöníthetők a víztől, a talajtól, az élelmiszertermékektől és még más mikroorganizmusoktól is. Bár jelen lehet a testben is, főleg a bőrben, a szájüregben, a tüdőben, valamint a vizelet- és gyomor-bélrendszerben, a bakteriofágok nem okoznak betegségeket vagy változásokat az emberi testben, mert előnyben részesítik a prokarióta sejtek, vagyis kevesebb sejt fejlődött ki, például baktériumok.

Ezen túlmenően képesek stimulálni a szervezet immunválaszát, így nem tudnak hatni a szervezet megfelelő működéséért felelős mikroorganizmusokra, ráadásul magas specifitással rendelkeznek gazdájukhoz, vagyis a kórokozó mikroorganizmushoz képest. Így a mikrobiom részét képező baktériumok nem pusztulnak el a bakteriofágok és az immunrendszer között kialakult pozitív kapcsolat miatt.

A bakteriofág jellemzői

A bakteriofágok olyan vírusok, amelyek különböző környezetekben, köztük az emberi testben is megtalálhatók, azonban nem okoznak változásokat vagy betegségeket, mivel nincsenek specifitással a testet alkotó sejtekre. A bakteriofág egyéb jellemzői:

• Kapszid alkotja, amely olyan fehérjék által alkotott szerkezet, amelyek feladata a vírus genetikai anyagának védelme;
• Különböző típusú genetikai anyaguk lehet, például kettős szálú DNS, egyszálú DNS vagy RNS;
• Amellett, hogy a bakteriofágok genetikai felépítésük alapján megkülönböztethetők, a kapszid felépítésével is megkülönböztethetők;
• Nem képesek szaporodni a gazdán kívül, vagyis kapcsolatba kell lépniük egy baktériumsejttel a szaporodás érdekében, és emiatt "bakteriális parazitákként" is ismertek;
• Magas specifitással rendelkeznek a gazdaszervezetre, amely baktériumsejtek.

A bakteriofágok osztályozását még vizsgálják, azonban néhány tulajdonság hasznos lehet a bakteriofágok megkülönböztetéséhez és osztályozásához, például a genetikai anyag típusa, morfológia, genomikai jellemzők és fizikai-kémiai jellemzők.

Hogyan történik a lítikus és a lizogén ciklus

A lítikus és lizogén ciklusok a bakteriofág szaporodási ciklusai, amikor érintkeznek a baktérium sejtjével, és a vírus viselkedése szerint megkülönböztethetők.

Lytikus ciklus

A lítikus ciklus az, amelyben a bakteriofág genetikai anyagának a baktérium sejtbe történő befecskendezése után szaporodás és új bakteriofágok képződnek, amelyek távozásukkor elpusztítják a baktérium sejtet. Tehát általában a ciklus a következőképpen történik:

1. Adszorpció: a bakteriofág a membránreceptorokon keresztül tapad a fogékony baktériumsejt membránjára;
2. Belépés vagy behatolás: a bakteriofág genetikai anyaga bejut a baktérium sejtjébe;
3. Replikáció: ez a genetikai anyag koordinálja a fehérjék és más DNS-molekulák szintézisét, ha DNS-bakteriofágról van szó;
4. Összeszerelés: új bakteriofágok képződnek, és a replikált DNS-t a szintetizált fehérjék segítségével becsomagolják, így kapszid keletkezik;
5. Lise: a kialakult bakteriofág elhagyja a baktérium sejtet, elősegítve annak pusztulását.

Lizogén ciklus

A lizogén ciklusban a bakteriofág genetikai anyaga beépül a baktériuméba, azonban ez a folyamat csak a baktérium virulencia génjeinek elnémítását jelentheti, ráadásul reverzibilis folyamat. Ez a ciklus a következőképpen történik:

1. Adszorpció: a bakteriofág adszorbeálódik a baktérium membránjához;
2. Bemenet: a bakteriofág genetikai anyaga bejut a baktérium sejtjébe;
3. Integráció: integrálódik a bakteriofág genetikai anyaga a baktériuméval, profago néven ismertté válik;
4. Osztály: a rekombinált anyag, a profago, a baktériumfelosztás szerint osztódik fel.

A profagus nem aktív, vagyis génjei nem expresszálódnak, és ezért nem eredményeznek negatív változásokat a baktériumokban, és ez egy teljesen reverzibilis folyamat.

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a bakteriofágok kölcsönhatásba lépnek a baktérium genetikai anyagával, és elősegíthetik annak pusztulását, ezeket a vírusokat a tanulmányban felhasználhatják új stratégiák kidolgozására a multirezisztens fertőzések leküzdésére.

Mi a fágterápia

A fágterápia, más néven fágterápia olyan típusú kezelés, amely bakteriofágokat alkalmaz a bakteriális fertőzések leküzdésére, különösen azokra, amelyeket a multirezisztens mikroorganizmusok okoznak. Ez a fajta kezelés biztonságos, mivel a bakteriofágok csak a patogén baktériumok ellen hatnak, megőrizve az illető normális mikrobiotáját.

Bár ezt a típusú terápiát évek óta írják le, csak most kapta meg az irodalomban a hangsúlyt a baktériumok számának növekedése miatt, amelyek nem reagálnak a hagyományos antibiotikum-kezelésre.

Annak ellenére, hogy a fágterápia kedvező technika, bizonyos korlátai vannak. A bakteriofágok minden típusa specifikus egy adott baktériumra, ezért ezeket a fágokat nem lehetett izoláltan felhasználni a különféle mikroorganizmusok által okozott fertőzések leküzdésére, de ebben az esetben egy "fág koktélt" lehetett megfogalmazni a fertőzésért felelős mikroorganizmusok szerint. . Ezen túlmenően, elsősorban a lizogén körforgás miatt, a bakteriofágok elősegíthetik a rezisztencia gének baktériumra való átvitelét, hatástalanná téve a kezelést.