Какви са бактериофагите, характеристиките и как се случва литичният и лизогенен цикъл

Бактериофагите, известни още като фаги, са група вируси, способни да заразят и да се размножават в бактериалните клетки и които, когато напуснат, насърчават тяхното унищожаване, поради което е причина за проучване да се разработят нови стратегии за борба с инфекциите мултирезистентни.

Бактериофагите присъстват в няколко среди и могат да бъдат изолирани от вода, почва, хранителни продукти и дори други микроорганизми. Въпреки че може да присъства и в тялото, главно в кожата, в устната кухина, в белите дробове и в пикочната и стомашно-чревната система, бактериофагите не причиняват заболявания или промени в човешкото тяло, защото имат предпочитание към прокариотните клетки, тоест по-малко клетки еволюирали, като бактерии.

В допълнение, те са в състояние да стимулират имунния отговор на организма, така че да не могат да действат върху микроорганизмите, отговорни за правилното функциониране на организма, така наречения микробиом или микробиота, в допълнение към това, че имат висока специфичност по отношение на неговия гостоприемник, тоест патогенния микроорганизъм. , По този начин бактериите, които са част от микробиома, не се унищожават поради положителната връзка, установена между бактериофагите и имунната система..

Характеристики на бактериофага

Бактериофагите са вируси, които могат да бъдат открити в няколко среди, включително и в човешкото тяло, но те не причиняват промени или заболявания, тъй като нямат специфичност за прокариотните клетки, които са клетките, които съставляват тялото. Други характеристики на бактериофага са:

Те се образуват от капсид, който представлява структура, образувана от протеини, която има функцията да защитава генетичния материал на бактериофага;
Те могат да имат различни видове генетичен материал, като двуверижна ДНК, едноверижна ДНК или РНК;
Освен че могат да бъдат диференцирани по отношение на генетичния им състав, бактериофагите могат да бъдат диференцирани и от структурата на капсида;
Те не са в състояние да се размножават извън гостоприемник, тоест трябва да са в контакт с бактериална клетка, за да настъпи репликация и поради тази причина могат да бъдат известни като „бактериални паразити“;
Те имат висока специфичност за гостоприемника, които са бактериални клетки.

Класификацията на бактериофагите все още се изучава, но някои свойства могат да бъдат полезни за диференциране и класификация на бактериофаги, като вид генетичен материал, морфология, геномни характеристики и физико-химични характеристики.

Как става литичният и лизогенен цикъл

Литичният и лизогенен цикъл засяга поведението на бактериофагите, когато са в контакт с бактериалната клетка. Литичният цикъл е този, при който след инжектирането на генетичния материал на бактериофага в бактериалната клетка се извършва репликация и образуване на нови бактериофаги, които, когато напуснат, унищожават бактериалната клетка. От друга страна, в лизогенния цикъл генетичният материал на бактериофага е включен в този на бактерията, но този процес може да представлява само заглушаване на гени за вирулентност на бактерията, в допълнение към обратим процес.

Бактериофагите могат да имат само един или и двата цикъла. По принцип литичният цикъл протича по следния начин:

адсорбция: бактериофагът се придържа към мембраната на чувствителната бактериална клетка през мембранните рецептори;
Влизане или проникване: генетичният материал на бактериофага навлиза в бактериалната клетка;
репликация: този генетичен материал координира синтеза на протеини и други молекули на ДНК, ако това е ДНК бактериофаг;
монтаж: формират се нови бактериофаги и репликираната ДНК се пакетира с помощта на синтезираните протеини, като се получава капсид;
Лиз: образуваният бактериофаг напуска бактериалната клетка, насърчавайки нейното унищожаване.

От друга страна, лизогенният цикъл се случва, както следва:

адсорбция: бактериофагът адсорбира към бактериалната мембрана;
вписване: генетичният материал на бактериофага навлиза в бактериалната клетка;
интеграция: има интеграция на генетичния материал на бактериофага с този на бактерията, ставайки известен като профаго;
разделение: рекомбинираният материал, профаго, се разделя в съответствие с бактериалното деление.

Профагът не е активен, тоест гените му не се експресират и следователно не водят до отрицателни промени в бактериите и това е напълно обратим процес.

Какво е фаготерапия

Фаготерапията, позната още като фагова терапия, е вид лечение, което използва бактериофаги за борба с бактериални инфекции, особено тези, причинени от мултирезистентни микроорганизми. Този вид лечение е безопасно, тъй като бактериофагите имат активност само срещу патогенни бактерии, запазвайки нормалната микробиота на човека.

Въпреки че този вид терапия е описана от години, едва сега тя придобива известност в литературата поради увеличаването на броя на бактериите, които не реагират на конвенционалното лечение с антибиотици.

Въпреки че е благоприятна техника, фаговата терапия има някои ограничения. Всеки тип бактериофаг е специфичен за определена бактерия, така че тези фаги не биха могли да се използват изолирано за борба с инфекции, причинени от различни микроорганизми, но в този случай може да се формулира "фагов коктейл" според микроорганизмите, определени като отговорни за инфекцията. Освен това, основно благодарение на лизогенния цикъл, бактериофагите могат да насърчат прехвърлянето на резистентни гени към бактериите, което прави лечението неефективно.