Что такое бактериофаги?

Бактериофаги — это небольшие вирусоподобные организмы, которые заражают бактерии. Они состоят из белковой капсулы вокруг РНК или генома ДНК.Структура бактериофага может включать различные признаки инфицирования клетки-хозяина. Многие бактериофаги имеют головку, хвост и ветвистые придатки. Ноги прикрепляются к бактериям, а генетический материал вводится через вал в цитоплазму клетки-хозяина, где он реплицируется и вновь производит потомство.Жизненный цикл бактериофага бывает литическим, либо лизогенным. Литические фаги, такие как Т4, лизируют клетку хозяина после репликации вириона. Затем потомство фагов выдается, чтобы найти новых хостов.Лизогенные фаги не сразу лизируют клетку-хозяин. Эти фаги известны как умеренные фаги. Геном бактериофага интегрируется с геномом хозяина и реплицируется вместе с ним, не разрушая клетку. Когда ухудшаются условия для клетки-хозяина, такие как нехватка питательных веществ, фаги инициируют репродуктивный цикл, что приводит к лизису.

Жизненный цикл бактериофага

Жизненный цикл бактериофага состоит из нескольких этапов:

  1. связывание и проникновение
  2. синтез белков и нуклеиновой кислоты
  3. сборка вирионов
  4. релиз вирионов

Прикрепление и проникновение: Бактериофаги прикрепляются к рецепторам на внешней поверхности бактерий. К ним относятся липополисахариды, тейхоиновые кислоты, белки или жгутики. Многие бактериофаги используют механизм, похожий на шприц для подкожных инъекций, для введения генетического материала в клетку через хвостовую структуру.Синтез белков и нуклеиновой кислоты: Бактериальные рибосомы переводят вирусную мРНК в белок. Если бактериофаг имеет РНК-геном, РНК-репликаза синтезируется в начале этого процесса. РНК-полимеразу хозяина рекрутируют для преимущественной транскрипции вирусной мРНК, прерывая нормальный синтез белков-хозяев. Белки собираются в новые вирионы.Сборка вирионов: белки-помощники часто используются для сборки вирусных частиц. Их объединяют по частям, опорным плитам, хвостам и каппунам головы, с ДНК, упакованной внутри.Выделение вириона: недавно собранные бактериофаги высвобождаются путем лизиса, экструзии или почкования.

Терапия бактериофагами

Будучи естественными хищниками бактерий, бактериофаги долгое время считались потенциальными терапевтическими агентами. Существует много сообщений о фаговой терапии, применяемой у людей. В исследовании 550 пациентов с бактериальной септицемией фаги вводили перорально, местно или в глаз, уха или носа. Показатели успешности лечения варьировались от 75 до 100 процентов. Эффективность была еще выше у пациентов, которые не ответили на антибиотикотерапию.

Фаги также эффективны для:

цереброспинальный менингит в новорожденных кожных инфекциях из-за Pseudomonas, Staphylococcus, Klebsiella, Proteus и E. coli .рецидивирующие субфренальные и субфептические абсцессыхронические бактериальные заболеванияБыло также обнаружено, что фаговая терапия нормализует уровни альфа-фактора некроза опухоли (TNF-α) в сыворотке.

Безопасность бактериофаговой терапии

Бактериофаги оказываются в значительной степени безобидными при клиническом применении. В США фага phi X174 используется для мониторинга гуморальной иммунной функции у пациентов с дефицитом аденозиндезаминазы и для изучения иммунного ответа человека. Фаги очень распространены в окружающей среде и в продуктах питания и связаны с болезнью или травмой. Вопросы безопасности в терапевтических агентах заключаются в том, что они не должны вызывать генерализованную трансдукцию или иметь последовательности генов со значительной гомологией с известными основными генами устойчивости к антибиотикам, генами, кодируемыми фагом, генами и генами для бактериальных факторов вирулентности.

Рубрики: Здоровье