Что такое бактериофаги, характеристики и как происходит литический и лизогенный циклы

Бактериофаги, также известные как фаги, представляют собой группу вирусов, способных инфицировать и размножаться в бактериальных клетках и которые, когда они уходят, способствуют их разрушению, поэтому для исследования необходимо разработать новые стратегии борьбы с инфекциями. мультирезистентными.

Бактериофаги присутствуют в нескольких средах и могут быть изолированы от воды, почвы, пищевых продуктов и даже других микроорганизмов. Хотя он может также присутствовать в организме, главным образом в коже, в ротовой полости, в легких и в мочевой и желудочно-кишечной системах, бактериофаги не вызывают заболеваний или изменений в организме человека, поскольку они предпочитают прокариотические клетки, то есть меньше клеток эволюционировали, такие как бактерии.

Кроме того, они способны стимулировать иммунный ответ организма, поэтому они не могут воздействовать на микроорганизмы, ответственные за правильное функционирование организма, так называемый микробиом или микробиоту, в дополнение к высокой специфичности по отношению к своему хозяину, то есть патогенному микроорганизму. , Таким образом, бактерии, которые являются частью микробиома, не уничтожаются из-за положительных отношений, установленных между бактериофагами и иммунной системой..

Характеристика бактериофага

Бактериофаги - это вирусы, которые могут быть обнаружены в нескольких средах, в том числе в организме человека, однако они не вызывают изменений или заболеваний, поскольку не обладают специфичностью для прокариотических клеток, которые являются клетками, составляющими организм. Другими характеристиками бактериофага являются:

• Они образованы капсидом, представляющим собой структуру, образованную белками, которая выполняет функцию защиты генетического материала бактериофага;
• Они могут иметь разные типы генетического материала, такие как двухцепочечная ДНК, одноцепочечная ДНК или РНК;
• В дополнение к способности дифференцироваться с точки зрения их генетического состава, бактериофаги могут также дифференцироваться по структуре капсида;
• Они не способны размножаться вне хозяина, то есть им необходимо контактировать с бактериальной клеткой, чтобы происходила репликация, и по этой причине их также можно назвать «бактериальными паразитами»;
• Они обладают высокой специфичностью для хозяина, которым являются бактериальные клетки.

Классификация бактериофагов все еще изучается, однако некоторые свойства могут быть полезны для дифференциации и классификации бактериофагов, такие как тип генетического материала, морфология, геномные характеристики и физико-химические характеристики..

Как происходит литический и лизогенный циклы

Литический и лизогенный циклы касаются поведения бактериофагов при контакте с бактериальной клеткой. Литический цикл - это такой цикл, в котором после введения генетического материала бактериофага в бактериальную клетку происходит репликация и образование новых бактериофагов, которые при их выходе разрушают бактериальную клетку. С другой стороны, в лизогенном цикле генетический материал бактериофага включается в генетический материал бактерии, однако этот процесс может представлять собой только молчание генов вирулентности бактерии в дополнение к обратимому процессу..

Бактериофаги могут иметь только один или оба цикла. В общем, литический цикл происходит следующим образом:

1. адсорбция: бактериофаг прилипает к мембране чувствительной бактериальной клетки через мембранные рецепторы;
2. Вступление или проникновение: генетический материал бактериофага попадает в бактериальную клетку;
3. репликация: этот генетический материал координирует синтез белков и других молекул ДНК, если это бактериофаг ДНК;
4. монтаж: образуются новые бактериофаги и реплицируемая ДНК упаковывается с помощью синтезированных белков, что приводит к образованию капсида;
5. Lise: образующийся бактериофаг покидает бактериальную клетку, способствуя ее разрушению.

С другой стороны, лизогенный цикл происходит следующим образом:

1. адсорбция: бактериофаг адсорбируется на бактериальной мембране;
2. запись: генетический материал бактериофага попадает в бактериальную клетку;
3. интеграция: происходит интеграция генетического материала бактериофага с бактериальным, который становится известным как профаго;
4. деление: рекомбинированный материал, профаго, делится в соответствии с бактериальным делением.

Profago не активен, то есть его гены не экспрессируются и, следовательно, не приводят к негативным изменениям в бактериях, и это полностью обратимый процесс.

Что такое фаговая терапия

Фаговая терапия, также известная как фаговая терапия, представляет собой тип лечения, в котором используются бактериофаги для борьбы с бактериальными инфекциями, особенно вызванными мультирезистентными микроорганизмами. Этот тип лечения безопасен, так как бактериофаги обладают активностью только против патогенных бактерий, сохраняя нормальную микробиоту человека.

Хотя этот тип терапии был описан в течение многих лет, только сейчас он становится заметным в литературе из-за увеличения числа бактерий, которые не реагируют на обычное лечение антибиотиками..

Однако, несмотря на то, что фаговая терапия является благоприятной, она имеет некоторые ограничения. Каждый тип бактериофага специфичен для определенной бактерии, поэтому эти фаги нельзя использовать изолированно для борьбы с инфекциями, вызываемыми различными микроорганизмами, но в этом случае «фаговый коктейль» может быть составлен в соответствии с микроорганизмами, определенными как ответственные за инфекцию. Кроме того, главным образом из-за лизогенного цикла, бактериофаги могут способствовать передаче генов устойчивости к бактериям, делая лечение неэффективным.