Bakteriofag adalah virus yang menjangkiti bakteria dan membiak dalam proses. Untuk setiap bakteria, terdapat juga bakteriofag tertentu. Bakteriofag digunakan dalam perubatan dan Kejuruteraan genetik.
Apa itu bakteriofag?
Bakteriofag mewakili sekumpulan virus yang menjangkiti bakteria dan archaea (bakteria primordial). Dengan berbuat demikian, mereka terus meniru sambil memusnahkan bakteria. Untuk setiap bakteria terdapat bakteriofag tertentu mengikut prinsip kunci dan kunci. Bakteriofag, menurut definisi tradisional, seperti semua virus, bukan organisma hidup. Mereka bergantung pada tuan rumah untuk pembiakan mereka. Tiada proses biokimia berlaku di luar tuan rumah. Phages menggunakan enzim tuan rumah mereka untuk tujuan ini. Bakteriofag hanya terdiri daripada DNA atau RNA, yang dikelilingi oleh lapisan protein. Walau bagaimanapun, sebahagian besar fag mempunyai DNA sebagai bahan genetik mereka. Phages pertama kali dijelaskan pada tahun 1917 oleh ahli biologi Kanada Félix Hubert d'Hérelle. Struktur pelbagai fasa berbeza. Pada asasnya, bakteriofag terdiri daripada beberapa komponen. Terutama struktur yang disebut T-phages telah diselidiki, yang antara lain juga menjangkiti bakteria Escherichia coli. Fage T terdiri daripada sebuah polyhedral kepala, yang dihubungkan melalui a leher ke saluran suntikan memanjang (alat suntikan). Di bawah alat suntikan adalah plat asas dengan serat ekor dan paku. The kepala adalah kapsid, yang mengandungi asid nukleik. Capsid, saluran suntikan dan plat asas diperbuat daripada protein. Serat ekor dan paku berfungsi untuk menambat fage ke dinding sel bakteria.
Kejadian, taburan, dan ciri
Bakteriofag diedarkan secara universal. Kira-kira 10 hingga kekuatan 30 bakteriofag terdapat di air laut. Untuk setiap bakteria, terdapat juga fag yang sesuai. Penyebaran bakteriofag dapat dibahagikan kepada lima fasa. Pertama, fag diserap pada reseptor dinding sel tertentu. Hujung filamen ekor melekat pada permukaan sel. Pada langkah seterusnya, fag menyuntik DNA atau RNA ke bakteria. Ini meninggalkan protein kosong di permukaan bakteria. Fasa ketiga disebut fasa latency, di mana tidak ada fage yang dapat dikesan. Semasa fasa latensi, yang berlangsung selama beberapa jam, terjemahan menjadi mRNA virus dan replikasi ke dalam asid nukleik virus bermula. Dalam fasa pengeluaran yang disebut, viral protein dihasilkan. Kemudian, pada fasa pematangan berikutnya, komponen virus individu dipasang. Setelah penghasilan virus selesai, a lisozim dihasilkan oleh sel bakteria yang diubahsuai membubarkan bakteria dan melepaskan fag yang dihasilkan.
Kepentingan dan fungsi
Hari ini, bakteriofag sudah banyak digunakan dalam banyak bidang. Bidang aplikasi tertentu dibuka dalam bidang perubatan, biologi atau kejuruteraan pertanian. Dalam perubatan, bakteriofag digunakan untuk mengesan ketegangan bakteria kerana kekhususannya terhadap tertentu bakteria. Bidang aplikasi ini dipanggil lysotypy. Pada masa ini, penyelidikan intensif sedang dilakukan untuk memerangi bakteria menggunakan bakteriofag dalam jangkitan. Terutama di bawah kesan jumlah yang semakin meningkat dari antibiotik strain bakteria tahan, kawasan penyelidikan ini semakin penting. Walau bagaimanapun, kestabilan fag yang rendah dalam badan bermasalah. Mereka segera dihilangkan oleh fagosit badan sendiri. Pada prinsipnya, kemungkinan aplikasi ini sudah dipertimbangkan oleh Félix Hubert d'Hérelle. Walau bagaimanapun, setelah penemuan dan pengenalan antibiotik, hasil kajian mengenai kemungkinan aplikasi ini dilupakan sepenuhnya. Walau bagaimanapun, Institut Penyelidikan Phage Eliava, yang ditubuhkan oleh D'Hérelle pada tahun 1934, masih wujud hingga kini di Tbilisi, Georgia. Bersama Institut Ludwik Hirszfeld untuk Imunologi dan Eksperimen Terapi di Wroclaw, Poland, penyelidikan sedang dilakukan di sana hari ini untuk kaedah alternatif memerangi antibiotik-tahan bakteria menggunakan phage. Phages juga digunakan dalam pelbagai cara dalam industri makanan. Contohnya, pelbagai penyemburan fag digunakan dalam pembungkusan keju atau sosej untuk melindungi mereka daripada bakteria. Kejuruteraan genetik juga merupakan bidang aplikasi utama. Contohnya, hari ini, phage digunakan sebagai vektor untuk gen tertentu dan dimasukkan ke dalam bakteria. Dengan bantuan kaedah ini, insulin-menjana strain bakteria Escherichia coli dapat dihasilkan. Vektor ini juga menjadi semakin penting untuk penghasilan bahan aktif lain. Selanjutnya, mereka boleh digunakan sebahagian untuk memerangi kecacatan genetik.
Penyakit dan gangguan
Walau bagaimanapun, bakteriofag tidak hanya menunjukkan kesan positif. Ada yang serius penyakit berjangkit pecah hanya dengan penglibatan fages. Sebagai contoh, difteria disebabkan oleh bakteria Corynebacterium diphtheriae. Walau bagaimanapun, penyakit ini hanya boleh merebak jika Corynebacterium diphtheriae juga dijangkiti bakteriofag secara bersamaan. Setelah dijangkiti fag, bakteria ini menghasilkan ciri toksin yang menyebabkan gejala yang teruk dan kadang-kadang mengancam nyawa. Penyakit ini bermula dengan tanda-tanda seperti kesukaran menelan, kelesuan, loya and sakit perut. Lapisan putih muncul di amandel, yang mempunyai bau busuk dan manis. Komplikasi seperti radang paru-paru or miokarditis adalah perkara biasa dan boleh membawa maut. Penyakit lain yang disebabkan oleh bakteriofag adalah merah demam. Kirmizi demam disebabkan oleh streptokokus dijangkiti bakteriofag. Melalui jangkitan ini, bakteria menghasilkan toksin yang sangat berbahaya. Tanda-tanda penyakit yang teruk berlaku dengan menggigil, demam, muntah and faringitis. Pada mulanya, lidah bersalut putih, tetapi bertukar menjadi merah raspberry selepas beberapa hari. A ruam kulit juga berlaku. Sekiranya bakteria tidak dijangkiti bakteriofag, ia hanya akan berlaku membawa kepada yang tidak berbahaya radang amandel. taun juga disebabkan oleh bakteria yang dijangkiti bakteriofag yang disebut Vibrio cholerae.
