Bakteriyofaj: nedir, nasıl tanımlanır ve yaşam döngüleri (litik ve lizojenik)

İçerik

• Bakteriyofajın özellikleri
• Litik ve lizojenik döngüler nasıl olur?
• Lytic döngüsü
• Lizojenik döngü
• Faj tedavisi nedir

Faj olarak da bilinen bakteriyofajlar, bakteri hücreleri içinde enfekte olabilen ve çoğalabilen ve ayrıldıklarında yok olmalarını sağlayan bir virüs grubudur.

Bakteriyofajlar farklı ortamlarda bulunur ve sudan, topraktan, gıda ürünlerinden ve hatta diğer mikroorganizmalardan izole edilebilir. Vücutta, başta deri olmak üzere, ağız boşluğunda, akciğerlerde, idrar ve mide-bağırsak sistemlerinde de bulunabilmesine rağmen, bakteriyofajlar prokaryot tercih ettikleri için insan vücudunda hastalıklara veya değişikliklere neden olmazlar. hücreler, yani bakteri gibi daha az hücre gelişti.

Ek olarak, vücudun bağışıklık tepkisini uyarabilirler, böylelikle organizmanın düzgün çalışmasından sorumlu mikroorganizmalar üzerinde hareket edemezler, ayrıca konakçılarına, yani patojenik mikroorganizmaya göre yüksek özgüllüğe sahiptirler. Böylelikle mikrobiyomun parçası olan bakteriler, bakteriyofajlar ile bağışıklık sistemi arasında kurulan pozitif ilişki nedeniyle yok edilmez.

Bakteriyofajın özellikleri

Bakteriyofajlar, insan vücudu da dahil olmak üzere farklı ortamlarda bulunabilen virüslerdir, ancak vücudu oluşturan hücrelere özgü olmadıkları için değişikliklere veya hastalıklara neden olmazlar. Bakteriyofajın diğer özellikleri şunlardır:

• Fonksiyonu virüsün genetik materyalini korumak olan proteinlerin oluşturduğu bir yapı olan bir kapsid tarafından oluşturulurlar;
• Çift sarmallı DNA, tek sarmallı DNA veya RNA gibi farklı türde genetik materyallere sahip olabilirler;
• Bakteriyofajlar, genetik yapıları açısından ayırt edilebilmelerinin yanı sıra, kapsidin yapısı ile de ayırt edilebilirler;
• Bir konakçı dışında çoğalamazlar, yani çoğalmanın gerçekleşmesi için bir bakteri hücresiyle temas halinde olmaları gerekir ve bu nedenle "bakteriyel parazitler" olarak da bilinirler;
• Bakteriyel hücreler olan konakçı için yüksek özgüllükleri vardır.

Bakteriyofajların sınıflandırılması hala araştırılmaktadır, ancak genetik materyal türü, morfoloji, genomik özellikler ve fiziksel-kimyasal özellikler gibi bazı özellikler bakteriyofajların farklılaştırılması ve sınıflandırılması için yararlı olabilir.

Litik ve lizojenik döngüler nasıl olur?

Litik ve lizojenik döngüler, bakteri hücresiyle temas halinde olduğunda bakteriyofajın çoğalması döngüleridir ve virüsün davranışına göre farklılaştırılabilir.

Lytic döngüsü

Lytic döngü, bakteriyofajın genetik materyalinin bakteri hücresine enjekte edilmesinden sonra, replikasyonunun ve yeni bakteriyofajların oluşumunun meydana geldiği ve ayrıldığında bakteri hücresini yok ettiği bir döngüdür. Dolayısıyla, genel olarak döngü şu şekilde gerçekleşir:

1. Adsorpsiyon: bakteriyofaj, zar reseptörleri yoluyla duyarlı bakteri hücresinin zarına yapışır;
2. Giriş veya penetrasyon: bakteriyofajın genetik materyali bakteri hücresine girer;
3. Çoğaltma: bu genetik materyal, eğer bir DNA bakteriyofajıysa, proteinlerin ve diğer DNA moleküllerinin sentezini koordine eder;
4. Montaj: yeni bakteriyofajlar oluşur ve replike edilen DNA sentezlenmiş proteinlerin yardımıyla paketlenir ve kapside yol açar;
5. Lise: oluşan bakteriyofaj, bakteri hücresini terk ederek yok edilmesini teşvik eder.

Lizojenik döngü

Lizojenik döngüde, bakteriyofajın genetik materyali bakterininkine dahil edilir, ancak bu proses, tersine çevrilebilir bir proses olmanın yanı sıra, yalnızca bakterinin virülans genlerinin susturulmasını temsil edebilir. Bu döngü şu şekilde gerçekleşir:

1. Adsorpsiyon: bakteriyofaj, bakteriyel membrana adsorbe olur;
2. Giriş: bakteriyofajın genetik materyali bakteri hücresine girer;
3. Entegrasyon: bakteriyofajın genetik materyalinin bakterininkiyle entegrasyonu vardır ve profago olarak bilinir hale gelir;
4. Bölünme: rekombine materyal, profago, bakteri bölünmesine göre bölünür.

Profagus aktif değildir, yani genleri ifade edilmez ve bu nedenle bakterilerde olumsuz değişikliklere neden olmaz ve tamamen tersine çevrilebilir bir süreçtir.

Bakteriyofajların, bakterinin genetik materyali ile etkileşime girmesi ve yok edilmesini teşvik edebilmesi nedeniyle, bu virüsler, çoklu dirençli enfeksiyonlarla savaşmak için yeni stratejiler geliştirmek için çalışmada kullanılabilir.

Faj tedavisi nedir

Faj tedavisi olarak da bilinen faj tedavisi, bakteriyel enfeksiyonlarla, özellikle çok dirençli mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyonlarla savaşmak için bakteriyofajları kullanan bir tedavi türüdür. Bu tür bir tedavi güvenlidir, çünkü bakteriyofajlar yalnızca patojenik bakterilere karşı aktiviteye sahiptir ve kişinin normal mikrobiyotasını korur.

Bu tür bir tedavi yıllarca tarif edilmesine rağmen, antibiyotiklerle geleneksel tedaviye cevap vermeyen bakteri sayısının artması nedeniyle literatürde ancak şimdi ön plana çıkmıştır.

Bununla birlikte, uygun bir teknik olmasına rağmen, faj terapisinin bazı sınırlamaları vardır. Her bir bakteriyofaj türü belirli bir bakteriye özgüdür, bu nedenle bu fajlar, çeşitli mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyonlarla savaşmak için tek başına kullanılamaz, ancak bu durumda enfeksiyondan sorumlu olarak tanımlanan mikroorganizmalara göre bir "faj kokteyli" formüle edilebilir. . Ek olarak, esas olarak lizojenik döngü nedeniyle, bakteriyofajlar direnç genlerinin bakteriye transferini teşvik ederek tedaviyi etkisiz hale getirebilir.