Bacteriophage: มันคืออะไรวิธีการระบุและวงจรชีวิต (lytic and lysogenic)

เนื้อหา

• ลักษณะของแบคทีเรีย
• วงจร lytic และ lysogenic เกิดขึ้นได้อย่างไร
• วงจร Lytic
• วงจร Lysogenic
• Phage Therapy คืออะไร

Bacteriophages หรือที่เรียกว่า phages เป็นกลุ่มของไวรัสที่สามารถติดเชื้อและเพิ่มจำนวนภายในเซลล์แบคทีเรียและเมื่อปล่อยออกไปจะส่งเสริมการทำลายของพวกมัน

แบคทีเรียมีอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและสามารถแยกได้จากน้ำดินผลิตภัณฑ์อาหารและแม้แต่จุลินทรีย์อื่น ๆ แม้ว่าจะสามารถมีอยู่ในร่างกายได้เช่นกันโดยส่วนใหญ่อยู่ในผิวหนังในช่องปากในปอดและในระบบทางเดินปัสสาวะและระบบทางเดินอาหารแบคทีเรียไม่ก่อให้เกิดโรคหรือการเปลี่ยนแปลงในร่างกายมนุษย์เนื่องจากพวกเขาชอบโปรคาริโอต เซลล์นั่นคือเซลล์ที่วิวัฒนาการน้อยลงเช่นแบคทีเรีย

นอกจากนี้ยังสามารถกระตุ้นการตอบสนองภูมิคุ้มกันของร่างกายเพื่อไม่ให้ทำหน้าที่กับจุลินทรีย์ที่รับผิดชอบต่อการทำงานที่เหมาะสมของสิ่งมีชีวิตนอกเหนือจากการมีความจำเพาะสูงเมื่อเทียบกับโฮสต์ของมันนั่นคือจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ดังนั้นแบคทีเรียที่เป็นส่วนหนึ่งของไมโครไบโอมจะไม่ถูกทำลายเนื่องจากความสัมพันธ์เชิงบวกที่สร้างขึ้นระหว่างแบคทีเรียและระบบภูมิคุ้มกัน

ลักษณะของแบคทีเรีย

Bacteriophages เป็นไวรัสที่สามารถพบได้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันรวมถึงร่างกายมนุษย์อย่างไรก็ตามพวกมันไม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงหรือโรคเนื่องจากไม่มีความจำเพาะต่อเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็นร่างกาย ลักษณะอื่น ๆ ของแบคทีเรียคือ:

• พวกมันถูกสร้างขึ้นโดย capsid ซึ่งเป็นโครงสร้างที่เกิดจากโปรตีนซึ่งมีหน้าที่ปกป้องสารพันธุกรรมของไวรัส
• พวกมันอาจมีสารพันธุกรรมหลายประเภทเช่น DNA ที่มีเกลียวคู่ DNA ที่มีสายเดี่ยวหรือ RNA
• นอกเหนือจากความสามารถในการสร้างความแตกต่างในแง่ของการสร้างพันธุกรรมแล้ว bacteriophages ยังสามารถสร้างความแตกต่างได้ด้วยโครงสร้างของ capsid
• พวกมันไม่สามารถเพิ่มจำนวนนอกโฮสต์ได้นั่นคือพวกมันต้องสัมผัสกับเซลล์แบคทีเรียเพื่อที่จะเกิดการจำลองแบบขึ้นและด้วยเหตุนี้พวกมันจึงอาจเรียกอีกอย่างว่า "แบคทีเรียปรสิต";
• พวกมันมีความจำเพาะสูงสำหรับโฮสต์ซึ่งเป็นเซลล์แบคทีเรีย

ยังคงมีการศึกษาการจำแนกประเภทของ bacteriophages อย่างไรก็ตามคุณสมบัติบางอย่างอาจเป็นประโยชน์สำหรับการแยกความแตกต่างและการจำแนกประเภทของแบคทีเรียเช่นชนิดของสารพันธุกรรมสัณฐานวิทยาลักษณะทางพันธุกรรมและลักษณะทางกายภาพเคมี

วงจร lytic และ lysogenic เกิดขึ้นได้อย่างไร

วงจร lytic และ lysogenic เป็นวัฏจักรของการเพิ่มจำนวนของ bacteriophage เมื่อสัมผัสกับเซลล์แบคทีเรียและสามารถแตกต่างกันได้ตามพฤติกรรมของไวรัส

วงจร Lytic

วัฏจักร lytic เป็นวงจรที่หลังจากการฉีดสารพันธุกรรมของแบคเทอริโอเฟจเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียการจำลองแบบและการสร้างแบคเทอริโอเฟจใหม่จะเกิดขึ้นซึ่งเมื่อปล่อยทิ้งไว้จะทำลายเซลล์แบคทีเรีย ดังนั้นโดยทั่วไปวงจรจะเกิดขึ้นดังนี้:

1. การดูดซับ: แบคทีเรียเกาะติดกับเยื่อหุ้มเซลล์แบคทีเรียที่อ่อนแอผ่านตัวรับเมมเบรน
2. การเข้าหรือการเจาะ: สารพันธุกรรมของแบคเทอริโอเฟจเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย
3. การจำลองแบบ: สารพันธุกรรมนี้ประสานการสังเคราะห์โปรตีนและโมเลกุลของดีเอ็นเออื่น ๆ หากเป็น DNA bacteriophage
4. การประกอบ: แบคเทอริโอเฟจใหม่เกิดขึ้นและดีเอ็นเอที่จำลองแบบจะถูกบรรจุด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นทำให้เกิดแคปซิด
5. ลีเซ่: แบคเทอริโอเฟจก่อตัวออกจากเซลล์แบคทีเรียซึ่งส่งเสริมการทำลายของมัน

วงจร Lysogenic

ในวัฏจักรไลโซนิกสารพันธุกรรมของแบคทีเรียจะรวมอยู่ในแบคทีเรียอย่างไรก็ตามกระบวนการนี้อาจเป็นเพียงการปิดปากยีนที่มีความรุนแรงของแบคทีเรียนอกเหนือจากการเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับได้ วงจรนี้เกิดขึ้นดังนี้:

1. การดูดซับ: แบคเทอริโอเฟจดูดซับไปยังเยื่อหุ้มแบคทีเรีย
2. อินพุต: สารพันธุกรรมของแบคเทอริโอเฟจเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย
3. บูรณาการ: มีการรวมกันของสารพันธุกรรมของแบคทีเรียกับแบคทีเรียซึ่งกลายเป็นที่รู้จักกันในชื่อ profago;
4. แผนก: วัสดุที่นำมารวมกันใหม่คือ profago แบ่งตามการแบ่งตัวของแบคทีเรีย

Profagus ไม่ทำงานนั่นคือยีนของมันจะไม่แสดงออกดังนั้นจึงไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงลบต่อแบคทีเรียและเป็นกระบวนการที่ย้อนกลับได้อย่างสมบูรณ์

เนื่องจากแบคทีเรียมีปฏิสัมพันธ์กับสารพันธุกรรมของแบคทีเรียและสามารถส่งเสริมการทำลายไวรัสเหล่านี้จึงสามารถใช้ในการศึกษาเพื่อพัฒนากลยุทธ์ใหม่ ๆ ในการต่อสู้กับการติดเชื้อหลายชนิดที่ดื้อยา

Phage Therapy คืออะไร

Phage therapy หรือที่เรียกว่า phage therapy เป็นการรักษาประเภทหนึ่งที่ใช้ bacteriophages เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรียโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกิดจากจุลินทรีย์ที่ดื้อยาหลายตัว การรักษาประเภทนี้มีความปลอดภัยเนื่องจากแบคเทอริโอเฟจมีฤทธิ์ต่อต้านแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคเท่านั้นโดยยังคงรักษาไมโครไบโอต้าตามปกติของบุคคลไว้

แม้ว่าการบำบัดประเภทนี้จะได้รับการอธิบายมานานหลายปีแล้ว แต่ตอนนี้การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะได้รับความสำคัญเนื่องจากการเพิ่มจำนวนของแบคทีเรียที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ

อย่างไรก็ตามแม้จะเป็นเทคนิคที่ดี แต่การบำบัดด้วย phage ก็มีข้อ จำกัด บางประการ แบคทีเรียแต่ละชนิดมีความจำเพาะต่อแบคทีเรียที่เฉพาะเจาะจงดังนั้นฟาจเหล่านี้จึงไม่สามารถใช้แยกเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อที่เกิดจากจุลินทรีย์ต่างๆได้ แต่ในกรณีนี้สามารถกำหนด "phage cocktail" ตามจุลินทรีย์ที่ระบุว่ารับผิดชอบการติดเชื้อ . นอกจากนี้สาเหตุหลักมาจากวงจรไลโซจินิกแบคทีเรียสามารถส่งเสริมการถ่ายโอนยีนต้านทานไปยังแบคทีเรียทำให้การรักษาไม่ได้ผล