Čo sú bakteriofágy, charakteristiky a ako sa deje lytický a lysogénny cyklus

Bakteriofágy, známe tiež ako fágy, sú skupinou vírusov schopných infikovať a množiť sa v bakteriálnych bunkách a ktoré, keď odídu, podporujú ich ničenie, a preto je dôvodom pre štúdium vyvinúť nové stratégie boja proti infekciám multirezistentných.

Bakteriofágy sú prítomné v niekoľkých prostrediach a môžu sa izolovať z vody, pôdy, potravinárskych výrobkov a dokonca aj od iných mikroorganizmov. Hoci bakteriofágy môžu byť prítomné aj v tele, hlavne v koži, v ústnej dutine, v pľúcach a v močovom a gastrointestinálnom systéme, nespôsobujú choroby alebo zmeny v ľudskom tele, pretože majú preferenciu prokaryotických buniek, to znamená menej buniek. sa vyvinuli, napríklad baktérie.

Okrem toho sú schopné stimulovať imunitnú reakciu tela, takže nemôžu pôsobiť na mikroorganizmy zodpovedné za správne fungovanie organizmu, takzvaný mikrobiom alebo mikrobiotu, okrem toho, že majú vysokú špecificitu vo vzťahu k svojmu hostiteľovi, to znamená patogénnemu mikroorganizmu. , Baktérie, ktoré sú súčasťou mikrobiómu, sa teda nezničia v dôsledku pozitívneho vzťahu medzi bakteriofágmi a imunitným systémom..

Charakteristiky bakteriofága

Bakteriofágy sú vírusy, ktoré sa nachádzajú v rôznych prostrediach vrátane ľudského tela, nespôsobujú však zmeny alebo choroby, pretože nemajú špecifickosť pre prokaryotické bunky, čo sú bunky tvoriace telo. Ďalšie charakteristiky bakteriofágu sú:

• Sú tvorené kapsidom, čo je štruktúra tvorená proteínmi, ktoré majú funkciu ochrany genetického materiálu bakteriofága;
• Môžu mať rôzne typy genetického materiálu, ako napríklad dvojvláknová DNA, jednovláknová DNA alebo RNA;
• Okrem toho, že sa dajú diferencovať z hľadiska svojho genetického zloženia, môžu sa bakteriofágy diferencovať aj štruktúrou kapsidu;
• Sú neschopné množiť sa mimo hostiteľa, to znamená, že musia byť v kontakte s bakteriálnou bunkou, aby došlo k replikácii, a preto môžu byť tiež známe ako „bakteriálne parazity“;
• Majú vysokú špecificitu pre hostiteľa, ktorým sú bakteriálne bunky.

Klasifikácia bakteriofágov sa stále študuje, niektoré vlastnosti však môžu byť užitočné pre diferenciáciu a klasifikáciu bakteriofágov, ako je typ genetického materiálu, morfológia, genomické vlastnosti a fyzikálno-chemické vlastnosti..

Ako sa deje lytický a lysogénny cyklus

Lytické a lyzogénne cykly sa týkajú správania bakteriofágov pri kontakte s bakteriálnymi bunkami. Lytický cyklus je taký cyklus, v ktorom sa po vstreknutí genetického materiálu bakteriofága do bakteriálnej bunky uskutoční replikácia a tvorba nových bakteriofágov, ktoré pri opustení zničia bakteriálnu bunku. Na druhej strane, v lysogénnom cykle je genetický materiál bakteriofágu zabudovaný do materiálu baktérie, avšak tento proces môže predstavovať iba umlčanie virulenčných génov baktérie, okrem toho, že ide o reverzibilný proces..

Bakteriofágy môžu mať iba jeden alebo oba cykly. Lytický cyklus sa zvyčajne uskutočňuje takto:

1. adsorpcia: bakteriofág sa drží na membráne vnímavej bakteriálnej bunky cez membránové receptory;
2. Vstup alebo prienik: genetický materiál bakteriofága vstupuje do bakteriálnej bunky;
3. replikácie: tento genetický materiál koordinuje syntézu proteínov a iných molekúl DNA, ak ide o bakteriofág DNA;
4. zostava: vytvárajú sa nové bakteriofágy a replikovaná DNA je zabalená pomocou syntetizovaných proteínov, čím vzniká kapsid;
5. Lise: vytvorený bakteriofág opúšťa bakteriálnu bunku a podporuje jej ničenie.

Na druhej strane sa lysogénny cyklus uskutočňuje nasledovne:

1. adsorpcia: bakteriofág adsorbuje na bakteriálnu membránu;
2. entry: genetický materiál bakteriofága vstupuje do bakteriálnej bunky;
3. integrácia: dochádza k integrácii genetického materiálu bakteriofága s materiálom baktérie, ktorý sa stáva známym ako profago;
4. divízie: rekombinovaný materiál, profago, sa delí podľa bakteriálneho delenia.

Profago nie je aktívny, to znamená, že jeho gény nie sú exprimované, a preto nevedú k negatívnym zmenám v baktériách a je to úplne reverzibilný proces..

Čo je to fágová terapia

Fágová terapia, tiež známa ako fágová terapia, je typ liečby, ktorá využíva bakteriofágy na boj proti bakteriálnym infekciám, najmä infekciám spôsobeným multirezistentnými mikroorganizmami. Tento typ liečby je bezpečný, pretože bakteriofágy pôsobia iba proti patogénnym baktériám a chránia tak normálnu mikrobiotiku osoby.

Aj keď je tento typ liečby opísaný už roky, až teraz sa v literatúre dostáva do popredia nárast počtu baktérií, ktoré nereagujú na konvenčnú antibiotickú liečbu..

Napriek tomu, že fágová terapia je priaznivá, má určité obmedzenia. Každý typ bakteriofágu je špecifický pre konkrétnu baktériu, takže tieto fágy sa nemôžu použiť izolovane na boj proti infekciám spôsobeným rôznymi mikroorganizmami, ale v tomto prípade by sa „fágový koktail“ mohol formulovať podľa mikroorganizmov identifikovaných ako zodpovedné za infekciu. Navyše, hlavne vďaka lysogénnemu cyklu, môžu bakteriofágy podporovať prenos génov rezistencie na baktérie, čo spôsobuje neúčinnosť liečby..