คำทำนาย: การติดเชื้อการแพร่เชื้อและโรค

Prophage เป็นชื่อที่กำหนดให้กับ phage DNA ของแบคทีเรียที่มีอุณหภูมิปานกลางเมื่อมีอยู่ในเซลล์โฮสต์ของแบคทีเรีย Bacteriophages ถูกค้นพบโดยFélix Hubert d'Hérelleในปี 1917 พวกมันคือ ไวรัส ที่ปรับให้เข้ากับเฉพาะ แบคทีเรีย. การวิจัยในเวลาต่อมาได้แยกความแตกต่างระหว่าง lytic phage ที่มีความรุนแรงสูงและ phage ในระดับปานกลางที่มีวงจรการพยากรณ์แบบเงียบและวงจรไลโซนิก

Prophages คืออะไร?

การพยากรณ์ของแบคเทอริโอเฟจในระดับปานกลางสามารถปรากฏเป็นพลาสมิดในเซลล์โฮสต์หรือรวมเข้ากับดีเอ็นเอของแบคทีเรีย สำหรับสิ่งนี้ phage ที่มีอุณหภูมิปานกลางจะต้องใช้วัฏจักรของไลโซเจนิกเมื่อฉีดดีเอ็นเอฟาจ ความแตกต่างเกิดขึ้นระหว่างวงจร lytic และวงจรไลโซนิก ในขณะที่วัฏจักร lytic ทำให้เกิดการจำลองแบบอย่างรวดเร็วและการสลายตัวของเซลล์เจ้าบ้านภายหลังการฉีดสารพันธุกรรมในวงจรไลโซนิกยีนยับยั้งของ phage จะถูกฉีดเข้าไปในเซลล์โฮสต์เพื่อยับยั้งวงจร lytic นั่นคือการละลายอย่างรวดเร็วของ เซลล์. เฟสเฟสสามารถสลับระหว่างวงจร lytic และ lysogenic ได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม สภาพ ปัจจุบัน. วงจร lytic หมายถึงวิธีการทั่วไปของยีน phage ภายในเซลล์โฮสต์ มีการจำลองแบบอย่างรวดเร็วภายในเซลล์เจ้าบ้านหลังการฉีดดีเอ็นเอของไวรัส หลังจากแคปซิดและหางไฟเบอร์ โปรตีน ได้รับการจำลองแบบนอกเหนือไปจาก DNA ของไวรัสและอนุภาคไวรัสใหม่จำนวนมากได้ถูกประกอบขึ้นจากแต่ละส่วนผนังเซลล์ของเซลล์เจ้าบ้านจะสลายตัวโดย ไลโซไซม์. การสลายตัวของผนังเซลล์จะทำให้เกิดเฟสใหม่และตอนนี้พวกเขาสามารถฉีดดีเอ็นเอเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียต่อไปได้ กระบวนการนี้จะเสร็จสิ้นในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง เนื่องจากอนุภาคไวรัสชนิดใหม่มีจำนวนมากกระบวนการนี้จึงเรียกว่า "รูปแบบที่เป็นอันตราย" เนื่องจากผนังเซลล์ของโฮสต์ถูกทำลายโดย ไลโซไซม์คำว่า "วงจรน้ำเหลือง" ใช้ ในช่วงอุณหภูมิปานกลางการจำลองแบบอย่างรวดเร็วและการแตกของเซลล์โฮสต์ในภายหลังไม่จำเป็นต้องมีผลบังคับใช้ ขึ้นอยู่กับที่มีอยู่ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมphage อุณหภูมิปานกลางอาจสลับกันระหว่างวงจร lytic และ lysogenic วงจร lytic สามารถยับยั้งได้โดยการฉีดยีนยับยั้งและวงจรไลโซนิกสามารถเริ่มต้นได้อย่างไม่มีกำหนด ในวัฏจักรไลโซนิกสารพันธุกรรมของฟาจจะถูกแทรกเข้าไปในสารพันธุกรรมของเชื้อโรคและสามารถคงอยู่ที่นี่ได้ตลอดเวลาไม่ จำกัด สารพันธุกรรมที่ฉีดเรียกว่า“ นิ่ง” และถูกกำหนดให้เป็น“ prophage” prophage สามารถอยู่เป็นพลาสมิดในไซโทพลาสซึมของเซลล์เจ้าบ้านหรือรวมเข้ากับสารพันธุกรรมของแบคทีเรีย การรวมสารพันธุกรรมของไวรัสต้องอาศัยความเชี่ยวชาญระดับสูง สารพันธุกรรมของ phages ที่มีอุณหภูมิปานกลางสามารถยึดติดกับตำแหน่งเฉพาะของ DNA ของแบคทีเรียเท่านั้น ในทางกลับกันสารพันธุกรรมของ phage แต่ละสายพันธุ์สามารถระบุได้ที่ตำแหน่งเดียวกันของจีโนมแบคทีเรียเสมอ เนื่องจากการปรับตัวที่ประสบความสำเร็จการทำนายจึงกลายเป็นผู้รับผลประโยชน์จากการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย ในระหว่างกระบวนการแบ่งตัวของเซลล์เจ้าบ้านไมโทซิสจีโนมของไวรัสจะถูกส่งต่อไป การส่งต่อไปยังอื่น ๆ แบคทีเรีย สามารถเกิดขึ้นได้โดยการผันคำกริยา ดังนั้น Prophages สามารถแพร่กระจายผ่านสายพันธุ์แบคทีเรียทั้งหมดตามเส้นทางการแพร่กระจายต่างๆ อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมเช่นแสงยูวีหรือสารเคมีบางชนิดอาจทำให้การพยากรณ์เปลี่ยนกลับไปสู่วงจรน้ำเหลืองและแสวงหาการจำลองแบบเชิงรุก นอกจากนี้การพยากรณ์ยังใช้ประโยชน์จากกระบวนการถอดความของเซลล์โฮสต์: ยีนยับยั้งที่ฉีดเข้าไปของ phage ได้รับการยอมรับว่าเป็นความเสียหายของดีเอ็นเอโดยบางอย่าง เอนไซม์ ของแบคทีเรียและย่อยสลาย การย่อยสลายของยีนผู้กดขี่มีผลทำลายตัวเองภายในเซลล์เจ้าบ้าน วงจร lytic ไม่สามารถยับยั้งได้อีกต่อไปและ prophage จะเปลี่ยนจากสถานะ lysogenic เป็นการจำลองแบบก้าวร้าวซึ่งจะจบลงด้วยการสลายตัวของผนังเซลล์แบคทีเรียในภายหลัง

การเกิดการกระจายและคุณสมบัติ

Phages มีความเชี่ยวชาญสูง ไวรัส ที่ปรับให้เข้ากับแบคทีเรียแต่ละสายพันธุ์ ดังนั้นแบคทีเรียบางชนิดจึงไม่สามารถเข้าถึงแบคทีเรียทุกตัวได้ การขยายพันธุ์โดยไม่มีเซลล์โฮสต์เฉพาะนั้นเป็นไปไม่ได้สำหรับแบคเทอริโอเฟจ ความเชี่ยวชาญที่แข็งแกร่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าแบคเทอริโอเฟจพบได้ในภูมิประเทศเดียวกันกับเซลล์ของพวกมัน เช่นเดียวกับระดับที่ยิ่งใหญ่กว่าสำหรับการทำนายเนื่องจากคำทำนายไม่ใช่แบบธรรมดา ไวรัส และเป็นเพียงการนำเสนอตัวเองเป็นสารพันธุกรรมของไวรัสภายในสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์เท่านั้นพวกมันไม่สามารถพบได้นอกเซลล์ที่ได้รับมอบหมายหากเป็นไปตามคำจำกัดความเท่านั้น นอกจากนี้ยังต้องระบุด้วยว่าแบคเทอริโอเฟจมีจำนวน (10 ยกกำลัง 30) นิ้ว น้ำทะเล เพียงอย่างเดียวดังนั้นจึงมี phages มากกว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้ สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับแบคทีเรียที่ได้รับการวิจัยอย่างเป็นทางการจำนวนเล็กน้อยที่หายไปถึงสิบเก้าตัวทำให้ยากที่จะแถลงอย่างถูกต้องเกี่ยวกับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น

ความสำคัญและหน้าที่

Phage การรักษาด้วย ได้รับการพัฒนาในปี ค.ศ. 1920 และยังคงใช้ประสบความสำเร็จในยุโรปตะวันออกเพื่อต่อสู้กับสิ่งต่างๆ โรคติดเชื้อ. ข้อดีของ phage การรักษาด้วย ชัดเจน: bacteriophages สร้างความเสียหายเฉพาะแต่ละสายพันธุ์เท่านั้น แบคทีเรีย ในขณะที่ ยาปฏิชีวนะ มีผลทำลายแบคทีเรียในร่างกายโดยทั่วไป การค้นพบของ ยาปฏิชีวนะ ในช่วงทศวรรษที่ 1940 นำไปสู่การขยายใหญ่ ยาปฏิชีวนะ ใช้ในตะวันตกและเป็นผลให้หยุดการวิจัย phage การสะสมของจำนวนมากในภายหลัง ยาปฏิชีวนะ ความต้านทานในทางกลับกันทำให้เกิดความสนใจในแบคทีเรียเพิ่มขึ้นในปี 1990 อย่างไรก็ตามจุดสำคัญของ phage การรักษาด้วย อยู่ใน bacteriophages ที่มีความรุนแรงก้าวร้าวและวงจรน้ำเหลืองโดยเฉพาะในขณะที่ bacteriophages และ prophages ในระดับปานกลางมีบทบาทเพียงเล็กน้อยเท่านั้นจนถึงปัจจุบัน

โรคและความเจ็บป่วย

เรื่อง เชื้อโรค สามารถสร้างความรุนแรงของพวกเขาผ่านทาง symbiosis กับ prophages เท่านั้น Clostridium botulinum สามารถผลิตสิ่งที่น่ากลัวได้ โบทูลินัมพิษ ด้วยความช่วยเหลือของดีเอ็นเอ phage แบบบูรณาการเท่านั้น เชื่อแป็คที่เรียรูปทรงกลม pyogenes สามารถทำให้เกิดได้เท่านั้น สีแดง ไข้ ร่วมกับ prophage DNA Vibrio cholerae ผลิต อหิวาตกโรค ผ่านคำทำนายพิเศษเท่านั้น นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของ phages สำหรับการแพทย์ของมนุษย์ แบคทีเรียทั้งสายพันธุ์อาจสูญเสียศักยภาพในการทำให้เกิดโรคได้หากสามารถกำจัดคำทำนายที่รับผิดชอบได้โดยเฉพาะ