Бактеріофа́г або фаг — віруси, які вибірково інфікують бактеріальні клітини та клітини архей. Слово утворене від лат. bacteria та грец. φαγεῖν («їсти», «пожирати», «поглинати»), буквально — «поїдач бактерій».
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHhMekZpTDBKaFkzUmxjbWx2Y0doaFoyVmZjM1J5ZFdOMGRYSmxMbkJ1Wnk4ek1EQndlQzFDWVdOMFpYSnBiM0JvWVdkbFgzTjBjblZqZEhWeVpTNXdibWM9LnBuZw==.png)
Бактеріофаги є класичним об'єктом досліджень молекулярної біології.
Відкриття
Через 25 років після відкриття вірусів, канадський науковець Фелікс Д'Ерел, використовуючи метод фільтрації, виявив нову групу вірусів, що уражають бактерії. Їх назвали «бактеріофагами» — «поїдачами бактерій» або просто «фагами».
Будова
Будову бактеріофагів вивчали здебільшого на прикладі фагів серії Т кишкової палички. Такий вірус складається з розширеної головки, що містить ДНК, оболонки з порожнім стрижнем всередині, який нагадує розтягнуту пружину, та хвостових ниток. Рекордсменом серед фагів за довжиною хвоста є Бактеріофаг Рапунцель. Крім того фаги можуть мати простішу будову — ниткоподібні, а також у вигляді кристалів ікосаедричної та октаедричної форми.
Життєвий цикл
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODFMelV5TDFCb1lXZGxMbXB3Wnk4eU1qQndlQzFRYUdGblpTNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Бактеріофаги як й інші віруси нерухомі. Взаємодія вірусу з клітиною хазяїна починається після випадкового зіткнення у середовищі. Життєвий цикл бактеріофагів, які потрапили до клітини, може проходити двома шляхами, які суттєво відрізняються. Відповідно виділяють вірулентних та лізогенних фагів.
Вірулентні фаги
Розвиток вірулентних фагів проходить у кілька етапів.
- Адсорбція. Фаги можуть розвиватись не на будь-якій бактерії, а тільки на видоспецифічній. Специфічність хазяїна та фага обумовлюється специфічністю адсорбції, яка в свою чергу залежить від рецепторів, які присутні у клітинній стінці хазяїна. За ступенем специфічності виділяють поліфагів — здатні уражати кілька видів бактерій одного роду, монофагів — уражають бактерій одного виду, типові фаги — уражають тільки певний штам (тип) бактерій одного виду. Рецептори можуть знаходитись у ліпопротеїновому або у ліпополісахаридному шарі.
- Ін'єкція (введення нуклеїнової кислоти фага у клітину). При цьому у фага Т2 базальна пластинка прикріплюється до клітини, чохол відростка скорочується, а порожній стрижень проколює клітинну стінку, через нього геном вірусу потрапляє до клітини. Порожня білкова оболонка залишається назовні.
- Латентний період. Під час нього зупиняється синтез ДНК, РНК та білків клітини-хазяїна.
- Синтез молекул фага. Починається синтез фагової ДНК зі зруйнованої ДНК хазяїна, а також синтез білків вірусу.
- Дозрівання Т-фагів — складний багатоступеневий процес, при якому спочатку утворюються капсиди, порожнина яких заповнена білками. Після розчинення цих білків порожнина заповнюється ДНК до певної щільності, капсиди закупорюються. Потім добудовуються компоненти відростка.
- Вихід фагів. Під впливом ферменту лізоциму, синтезованому під контролем ДНК фагів, клітинна стінка бактерії руйнується (відбувається бактеріоліз), фаги виходять назовні та інфікують інші клітини-хазяїна.
Лізогенні фаги
Деякі фаги уражають клітини-хазяїна, але не розмножуються у них автономно та не спричиняють лізису (руйнування) клітин до певного моменту. Такі бактеріофаги називають помірними або лізогенними, їх життєвий цикл був вивчений на прикладі фагу λ (лямбда) кишкової палички. При цьому нуклеїнова кислота фага, потрапивши до клітини, інтегрується у бактеріальну хромосому за допомогою специфічних ферментів. Після цього протягом кількох поколінь геном фага реплікується разом з геномом бактерії. Інформація, яка міститься у ДНК фага ніяким чином не проявляється. Такий стан може продовжуватись невизначено тривалий час. Але під впливом деяких факторів зовнішнього середовища ДНК вірусу вивільняється з геному бактерії та починається стадія вірулентного фага з побудовою вірусних часток та лізисом клітини-хазяїна.
Значення
Застосування у медицині
Властивість бактеріофагів руйнувати бактерії використовували для попередження і лікування бактеріальних захворювань. Через 10-15 хвилин після введення бактеріофагів в організм збудників чуми, черевного тифу, шигельозу, сальмонельозу тощо вони знешкоджуються. Але в цього методу є серйозна вада: імунна система людини сприймає фагів як чужорідний фактор та знешкоджує їх раніше, ніж вони уразять патогенні бактерії. Крім того бактерії більш мінливі (у плані захисту від фагів) ніж бактеріофаги, тому бактеріальні клітини швидко стають нечутливими до фагів.[] (Посилання не вказано з 20 квітня 2010 р.) Наразі бактеріофаги в лікуванні хворої людини не використовуються.
Застосування у молекулярній біології
У молекулярній біології бактеріофаги є дуже зручним об'єктом для вивчення механізмів функціонування білків та нуклеїнових кислот у клітині.
Література
- Шлегель Г. Общая микробиология. Перевод с нем. Л. В. Алексеевой. М.: Мир, 1987. С. 567.
Посилання
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Бактеріофаги |
- БАКТЕРІОФАГИ [ 10 березня 2016 у Wayback Machine.]
- БАКТЕРІОФАГИ [ 7 березня 2016 у Wayback Machine.]
- Краткая медицинская энциклопедия [ 27 вересня 2007 у Wayback Machine.] (рос.)
- БАКТЕРІОФАГИ [ 2 жовтня 2018 у Wayback Machine.]
Цю статтю треба для відповідності Вікіпедії. (лютий 2013) |
![]() | Це незавершена стаття з вірусології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Bakteriofa g abo fag virusi yaki vibirkovo infikuyut bakterialni klitini ta klitini arhej Slovo utvorene vid lat bacteria ta grec fageῖn yisti pozhirati poglinati bukvalno poyidach bakterij Struktura faga T2 1 golovka 2 vidrostok 3 nukleyinova kislota 4 kapsid 5 komirec 6 chohol 7 hvostvi nitki 8 shipi 9 bazalna plastinka Bakteriofagi ye klasichnim ob yektom doslidzhen molekulyarnoyi biologiyi VidkrittyaCherez 25 rokiv pislya vidkrittya virusiv kanadskij naukovec Feliks D Erel vikoristovuyuchi metod filtraciyi viyaviv novu grupu virusiv sho urazhayut bakteriyi Yih nazvali bakteriofagami poyidachami bakterij abo prosto fagami BudovaBudovu bakteriofagiv vivchali zdebilshogo na prikladi fagiv seriyi T kishkovoyi palichki Takij virus skladayetsya z rozshirenoyi golovki sho mistit DNK obolonki z porozhnim strizhnem vseredini yakij nagaduye roztyagnutu pruzhinu ta hvostovih nitok Rekordsmenom sered fagiv za dovzhinoyu hvosta ye Bakteriofag Rapuncel Krim togo fagi mozhut mati prostishu budovu nitkopodibni a takozh u viglyadi kristaliv ikosaedrichnoyi ta oktaedrichnoyi formi Zhittyevij ciklFagi adsorbovani na bakteriyi pid elektronnim mikroskopom Bakteriofagi yak j inshi virusi neruhomi Vzayemodiya virusu z klitinoyu hazyayina pochinayetsya pislya vipadkovogo zitknennya u seredovishi Zhittyevij cikl bakteriofagiv yaki potrapili do klitini mozhe prohoditi dvoma shlyahami yaki suttyevo vidriznyayutsya Vidpovidno vidilyayut virulentnih ta lizogennih fagiv Virulentni fagi Rozvitok virulentnih fagiv prohodit u kilka etapiv Adsorbciya Fagi mozhut rozvivatis ne na bud yakij bakteriyi a tilki na vidospecifichnij Specifichnist hazyayina ta faga obumovlyuyetsya specifichnistyu adsorbciyi yaka v svoyu chergu zalezhit vid receptoriv yaki prisutni u klitinnij stinci hazyayina Za stupenem specifichnosti vidilyayut polifagiv zdatni urazhati kilka vidiv bakterij odnogo rodu monofagiv urazhayut bakterij odnogo vidu tipovi fagi urazhayut tilki pevnij shtam tip bakterij odnogo vidu Receptori mozhut znahoditis u lipoproteyinovomu abo u lipopolisaharidnomu shari In yekciya vvedennya nukleyinovoyi kisloti faga u klitinu Pri comu u faga T2 bazalna plastinka prikriplyuyetsya do klitini chohol vidrostka skorochuyetsya a porozhnij strizhen prokolyuye klitinnu stinku cherez nogo genom virusu potraplyaye do klitini Porozhnya bilkova obolonka zalishayetsya nazovni Latentnij period Pid chas nogo zupinyayetsya sintez DNK RNK ta bilkiv klitini hazyayina Sintez molekul faga Pochinayetsya sintez fagovoyi DNK zi zrujnovanoyi DNK hazyayina a takozh sintez bilkiv virusu Dozrivannya T fagiv skladnij bagatostupenevij proces pri yakomu spochatku utvoryuyutsya kapsidi porozhnina yakih zapovnena bilkami Pislya rozchinennya cih bilkiv porozhnina zapovnyuyetsya DNK do pevnoyi shilnosti kapsidi zakuporyuyutsya Potim dobudovuyutsya komponenti vidrostka Vihid fagiv Pid vplivom fermentu lizocimu sintezovanomu pid kontrolem DNK fagiv klitinna stinka bakteriyi rujnuyetsya vidbuvayetsya bakterioliz fagi vihodyat nazovni ta infikuyut inshi klitini hazyayina Lizogenni fagi Div takozh Pomirni bakteriofagi Deyaki fagi urazhayut klitini hazyayina ale ne rozmnozhuyutsya u nih avtonomno ta ne sprichinyayut lizisu rujnuvannya klitin do pevnogo momentu Taki bakteriofagi nazivayut pomirnimi abo lizogennimi yih zhittyevij cikl buv vivchenij na prikladi fagu l lyambda kishkovoyi palichki Pri comu nukleyinova kislota faga potrapivshi do klitini integruyetsya u bakterialnu hromosomu za dopomogoyu specifichnih fermentiv Pislya cogo protyagom kilkoh pokolin genom faga replikuyetsya razom z genomom bakteriyi Informaciya yaka mistitsya u DNK faga niyakim chinom ne proyavlyayetsya Takij stan mozhe prodovzhuvatis neviznacheno trivalij chas Ale pid vplivom deyakih faktoriv zovnishnogo seredovisha DNK virusu vivilnyayetsya z genomu bakteriyi ta pochinayetsya stadiya virulentnogo faga z pobudovoyu virusnih chastok ta lizisom klitini hazyayina ZnachennyaZastosuvannya u medicini Vlastivist bakteriofagiv rujnuvati bakteriyi vikoristovuvali dlya poperedzhennya i likuvannya bakterialnih zahvoryuvan Cherez 10 15 hvilin pislya vvedennya bakteriofagiv v organizm zbudnikiv chumi cherevnogo tifu shigelozu salmonelozu tosho voni zneshkodzhuyutsya Ale v cogo metodu ye serjozna vada imunna sistema lyudini sprijmaye fagiv yak chuzhoridnij faktor ta zneshkodzhuye yih ranishe nizh voni urazyat patogenni bakteriyi Krim togo bakteriyi bilsh minlivi u plani zahistu vid fagiv nizh bakteriofagi tomu bakterialni klitini shvidko stayut nechutlivimi do fagiv dzherelo Posilannya ne vkazano z 20 kvitnya 2010 r Narazi bakteriofagi v likuvanni hvoroyi lyudini ne vikoristovuyutsya Zastosuvannya u molekulyarnij biologiyi U molekulyarnij biologiyi bakteriofagi ye duzhe zruchnim ob yektom dlya vivchennya mehanizmiv funkcionuvannya bilkiv ta nukleyinovih kislot u klitini LiteraturaShlegel G Obshaya mikrobiologiya Perevod s nem L V Alekseevoj M Mir 1987 S 567 PosilannyaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Bakteriofagi BAKTERIOFAGI 10 bereznya 2016 u Wayback Machine BAKTERIOFAGI 7 bereznya 2016 u Wayback Machine Kratkaya medicinskaya enciklopediya 27 veresnya 2007 u Wayback Machine ros BAKTERIOFAGI 2 zhovtnya 2018 u Wayback Machine Cyu stattyu treba vikifikuvati dlya vidpovidnosti standartam yakosti Vikipediyi Bud laska dopomozhit dodavannyam dorechnih vnutrishnih posilan abo vdoskonalennyam rozmitki statti lyutij 2013 Ce nezavershena stattya z virusologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi