Bacteriophages: การติดเชื้อการแพร่เชื้อและโรค

Bacteriophages คือ ไวรัส ที่ติดเชื้อ แบคทีเรีย และทวีคูณในกระบวนการ สำหรับแบคทีเรียแต่ละชนิดยังมีแบคเทอริโอเฟจที่เฉพาะเจาะจง Bacteriophages ใช้ในทางการแพทย์และ พันธุวิศวกรรม.

bacteriophages คืออะไร?

Bacteriophages เป็นตัวแทนของกลุ่ม ไวรัส ที่ติดเชื้อ แบคทีเรีย และอาร์เคีย (แบคทีเรียดึกดำบรรพ์) ในการทำเช่นนี้พวกมันยังคงทำซ้ำในขณะที่ทำลายแบคทีเรีย สำหรับแบคทีเรียแต่ละชนิดจะมีแบคเทอริโอเฟจที่เฉพาะเจาะจงตามหลักการล็อคและคีย์ Bacteriophages ตามคำจำกัดความดั้งเดิมเช่นเดียวกับทั้งหมด ไวรัสไม่ใช่สิ่งมีชีวิต พวกมันขึ้นอยู่กับโฮสต์สำหรับการสืบพันธุ์ ไม่มีกระบวนการทางชีวเคมีเกิดขึ้นนอกโฮสต์ Phages ใช้ไฟล์ เอนไซม์ ของโฮสต์ของพวกเขาเพื่อจุดประสงค์นี้ Bacteriophages ประกอบด้วย DNA หรือ RNA เท่านั้นซึ่งล้อมรอบด้วยเสื้อคลุมโปรตีน อย่างไรก็ตาม phages ส่วนใหญ่มี DNA เป็นสารพันธุกรรม Phages ถูกอธิบายครั้งแรกในปี พ.ศ. 1917 โดยFélix Hubert d'Hérelleนักชีววิทยาชาวแคนาดา โครงสร้างของเฟสต่างๆแตกต่างกันไป โดยพื้นฐานแล้ว bacteriophages ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง ส่วนใหญ่มีการตรวจสอบโครงสร้างของสิ่งที่เรียกว่า T-phages ซึ่งเหนือสิ่งอื่นใดก็ติดเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli T phages ประกอบด้วย polyhedral หัวซึ่งเชื่อมต่อผ่านไฟล์ คอ ไปยังช่องฉีดที่ยาวขึ้น (อุปกรณ์ฉีด) ใต้อุปกรณ์ฉีดเป็นแผ่นฐานที่มีเส้นใยหางและเหล็กแหลม หัว เป็นแคปซิดซึ่งมีกรดนิวคลีอิก Capsid ช่องฉีดและแผ่นฐานทำจากโปรตีน เส้นใยหางและหนามแหลมทำหน้าที่ยึด phage กับผนังเซลล์ของแบคทีเรีย

การเกิดการกระจายและลักษณะ

Bacteriophages กระจายอยู่ทั่วไป มีแบคทีเรียอยู่ประมาณ 10 ถึง 30 ตัว น้ำทะเล. สำหรับแบคทีเรียแต่ละชนิดยังมี phage ที่เกี่ยวข้อง การขยายพันธุ์ของแบคทีเรียแบ่งออกได้เป็นห้าระยะ ขั้นแรก phage จะถูกดูดซึมที่ตัวรับผนังเซลล์เฉพาะ ส่วนปลายของเส้นใยหางแนบกับผิวเซลล์ ในขั้นตอนต่อไป phage จะฉีด DNA หรือ RNA เข้าไปในแบคทีเรีย สิ่งนี้จะทำให้โปรตีนที่ว่างเปล่าห่อหุ้มอยู่บนพื้นผิวของแบคทีเรีย ระยะที่สามเรียกว่าระยะเวลาแฝงในระหว่างที่ไม่สามารถตรวจพบ phage ได้ ในช่วงเวลาแฝงซึ่งกินเวลาหลายชั่วโมงการแปลเป็น mRNA ของไวรัสและการจำลองแบบเป็นกรดนิวคลีอิกของไวรัสจะเริ่มขึ้น ในขั้นตอนการผลิตที่เรียกว่าไวรัส โปรตีน มีการผลิต จากนั้นในระยะการเจริญเติบโตที่ตามมาจะมีการประกอบส่วนประกอบของไวรัสแต่ละตัว หลังจากการผลิตไวรัสเสร็จสมบูรณ์ a ไลโซไซม์ ผลิตโดยเซลล์แบคทีเรียที่ได้รับการออกแบบใหม่จะละลายแบคทีเรียและปล่อยเฟสที่ผลิตออกมา

ความสำคัญและหน้าที่

ปัจจุบันแบคทีเรียมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขา การประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์ชีววิทยาหรือวิศวกรรมเกษตรโดยเฉพาะ ในทางการแพทย์จะใช้ bacteriophages เพื่อตรวจหาสายพันธุ์ของแบคทีเรียเนื่องจากความจำเพาะของแบคทีเรียบางชนิด แบคทีเรีย. แอปพลิเคชันนี้เรียกว่า lysotypy ปัจจุบันมีการวิจัยอย่างเข้มข้นเพื่อต่อสู้กับแบคทีเรียที่ใช้แบคเทอริโอฟาจในการติดเชื้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความประทับใจของจำนวนที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ยาปฏิชีวนะ แบคทีเรียสายพันธุ์ดื้อยางานวิจัยนี้กำลังได้รับความสำคัญเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตามความเสถียรต่ำของ phages ในร่างกายเป็นปัญหา พวกมันจะถูกกำจัดทันทีโดย phagocytes ของร่างกาย โดยหลักการแล้วแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้นี้ได้รับการพิจารณาโดยFélix Hubert d'Hérelleแล้ว อย่างไรก็ตามหลังจากการค้นพบและการแนะนำของ ยาปฏิชีวนะผลการวิจัยเกี่ยวกับแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้นี้ถูกลืมไปอย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตามสถาบัน Eliava เพื่อการวิจัย Phage ซึ่งก่อตั้งโดยD'Hérelleในปีพ. ศ. 1934 ยังคงมีอยู่ในทบิลิซีจอร์เจียในปัจจุบัน ร่วมกับ Ludwik Hirszfeld Institute for Immunology and Experimental การบำบัดโรค ในเมือง Wroclaw ประเทศโปแลนด์กำลังมีการวิจัยเกี่ยวกับวิธีการอื่น ๆ ในการต่อสู้ในปัจจุบัน ยาปฏิชีวนะ- ทนแบคทีเรียโดยใช้ phages Phages ยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่นสเปรย์ฟาจต่างๆถูกใช้ในบรรจุภัณฑ์ของชีสหรือไส้กรอกเพื่อป้องกันแบคทีเรีย พันธุวิศวกรรม ยังเป็นส่วนสำคัญของการใช้งาน ตัวอย่างเช่นทุกวันนี้ phages ถูกใช้เป็นพาหะสำหรับยีนบางชนิดและนำเข้าสู่แบคทีเรียด้วยความช่วยเหลือของวิธีนี้ อินซูลิน- สามารถสร้างแบคทีเรียสายพันธุ์ Escherichia coli ได้ พาหะเหล่านี้มีความสำคัญมากขึ้นสำหรับการผลิตสารออกฤทธิ์อื่น ๆ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในบางส่วนเพื่อต่อสู้กับข้อบกพร่องทางพันธุกรรม

โรคและความผิดปกติ

อย่างไรก็ตามแบคเทอริโอเฟจไม่ได้แสดงผลในเชิงบวกเท่านั้น บางคนจริงจัง โรคติดเชื้อ แตกออกเฉพาะกับการมีส่วนร่วมของ phages ตัวอย่างเช่น, คอตีบ เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Corynebacterium diphtheriae อย่างไรก็ตามโรคนี้จะแตกออกได้ก็ต่อเมื่อ Corynebacterium diphtheriae ติดเชื้อแบคทีเรียร่วมด้วย หลังจากติดเชื้อ phages แบคทีเรียเหล่านี้จะผลิตสารพิษที่เป็นสาเหตุของอาการที่รุนแรงและบางครั้งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิต โรคนี้เริ่มต้นด้วยอาการต่างๆเช่นการกลืนลำบากความอ่อนเปลี้ยเพลียแรง ความเกลียดชัง และ อาการปวดท้อง. มีการเคลือบสีขาวบนต่อมทอนซิลซึ่งมีกลิ่นเหม็นและหวาน ภาวะแทรกซ้อนเช่น โรคปอดบวม or กล้ามเนื้อหัวใจอักเสบ เป็นเรื่องธรรมดาและอาจถึงแก่ชีวิตได้ โรคอื่นที่เกิดจากแบคทีเรียคือ สีแดง ไข้. สีแดง ไข้ เกิดจาก Streptococci ติดเชื้อแบคทีเรีย จากการติดเชื้อแบคทีเรียนี้จะสร้างสารพิษที่ร้ายกาจโดยเฉพาะ มีอาการเจ็บป่วยอย่างรุนแรง หนาว, ไข้, อาเจียน และ คอหอยอักเสบ. เริ่มแรกนั้น ลิ้น เคลือบเป็นสีขาว แต่เปลี่ยนเป็นสีแดงราสเบอร์รี่หลังจากนั้นไม่กี่วัน ก ผื่นผิวหนัง ยังเกิดขึ้น หากแบคทีเรียไม่ได้ติดเชื้อแบคทีเรียก็จะทำได้เท่านั้น นำ ที่ไม่เป็นอันตราย ต่อมทอนซิลอักเสบ. อหิวาตกโรค ยังเกิดจากแบคทีเรียที่ติดเชื้อแบคทีเรียที่เรียกว่า Vibrio cholerae