Bakteriofag: apakah itu, bagaimana mengenal pasti dan kitaran hidup (litik dan lisogenik)

Kandungan

• Ciri-ciri bakteriofag
• Bagaimana berlaku kitaran litik dan lisogenik
• Kitaran litik
• Kitaran lisogenik
• Apa itu terapi phage

Bakteriofag, juga dikenal sebagai fag, adalah sekumpulan virus yang mampu menjangkiti dan membiak di dalam sel bakteria dan yang, ketika mereka meninggalkan, mendorong pemusnahannya.

Bakteriofag terdapat di persekitaran yang berbeza dan dapat diasingkan dari air, tanah, produk makanan dan juga mikroorganisma lain. Walaupun boleh juga terdapat di dalam badan, terutama di kulit, di rongga mulut, di paru-paru dan di sistem kencing dan saluran pencernaan, bakteriofag tidak menyebabkan penyakit atau perubahan pada tubuh manusia, kerana mereka lebih menyukai prokariotik sel, iaitu sel kurang berkembang, seperti bakteria.

Selain itu, mereka dapat merangsang tindak balas imun tubuh, sehingga mereka tidak dapat bertindak terhadap mikroorganisma yang bertanggung jawab untuk fungsi organisme yang baik, selain memiliki kekhususan yang tinggi dalam kaitannya dengan tuan rumahnya, iaitu mikroorganisma patogen. Oleh itu, bakteria yang merupakan sebahagian daripada mikrobioma tidak musnah kerana hubungan positif yang terjalin antara bakteriofag dan sistem imun.

Ciri-ciri bakteriofag

Bakteriofag adalah virus yang dapat dijumpai di lingkungan yang berbeza, termasuk tubuh manusia, namun tidak menyebabkan perubahan atau penyakit kerana mereka tidak mempunyai kekhususan untuk sel-sel yang membentuk tubuh. Ciri lain bakteriofag adalah:

• Mereka dibentuk oleh kapsid, yang merupakan struktur yang dibentuk oleh protein yang fungsinya melindungi bahan genetik virus;
• Mereka mungkin mempunyai pelbagai jenis bahan genetik, seperti DNA untai ganda, DNA helai tunggal atau RNA;
• Selain dapat dibezakan dari segi susunan genetiknya, bakteriofag juga dapat dibezakan oleh struktur kapsid;
• Mereka tidak dapat membiak di luar host, iaitu, mereka perlu bersentuhan dengan sel bakteria agar replikasi dapat terjadi, dan untuk alasan ini mereka juga boleh dikenali sebagai "parasit bakteria";
• Mereka mempunyai kekhususan tinggi untuk inang, yang merupakan sel bakteria.

Klasifikasi bakteriofag masih dikaji, namun, beberapa sifat boleh berguna untuk pembezaan dan klasifikasi bakteriofag, seperti jenis bahan genetik, morfologi, ciri genom dan ciri fizikal-kimia.

Bagaimana berlaku kitaran litik dan lisogenik

Kitaran litik dan lisogenik adalah kitaran pendaraban bakteriofag ketika bersentuhan dengan sel bakteria dan dapat dibezakan mengikut tingkah laku virus.

Kitaran litik

Kitaran litik adalah satu di mana, setelah suntikan bahan genetik bakteriofag ke dalam sel bakteria, replikasi dan pembentukan bakteriofag baru berlaku, yang apabila mereka meninggalkan menghancurkan sel bakteria. Jadi, secara amnya, kitaran berlaku seperti berikut:

1. Penjerapan: bakteriofag melekat pada membran sel bakteria yang rentan melalui reseptor membran;
2. Kemasukan atau penembusan: bahan genetik bakteriofag memasuki sel bakteria;
3. Replikasi: bahan genetik ini menyelaraskan sintesis protein dan molekul DNA lain, jika ia adalah bakteriofag DNA;
4. Perhimpunan: bakteriofag baru terbentuk dan DNA yang direplikasi dibungkus dengan bantuan protein yang disintesis, sehingga menimbulkan kapsid;
5. Kehilangan: bakteriofag yang terbentuk meninggalkan sel bakteria, mempromosikan pemusnahannya.

Kitaran lisogenik

Dalam kitaran lisogenik, bahan genetik bakteriofag dimasukkan ke dalam bakteria, namun proses ini hanya dapat mewakili penyenyapan gen virulensi bakteria, selain proses terbalik. Kitaran ini berlaku seperti berikut:

1. Penjerapan: bakteriofag menyerap ke membran bakteria;
2. Masukan: bahan genetik bakteriofag memasuki sel bakteria;
3. Kesepaduan: terdapat penyatuan bahan genetik bakteriofag dengan bakteria, yang dikenali sebagai profago;
4. Bahagian: bahan kombinasinya, profago, membahagi mengikut pembahagian bakteria.

Profagus tidak aktif, iaitu gennya tidak dinyatakan dan, oleh itu, tidak menghasilkan perubahan negatif pada bakteria dan ini adalah proses yang dapat dipulihkan sepenuhnya.

Oleh kerana fakta bahawa bakteriofag berinteraksi dengan bahan genetik bakteria dan dapat mendorong pemusnahannya, virus ini dapat digunakan dalam kajian ini untuk mengembangkan strategi baru untuk memerangi jangkitan multi-tahan.

Apa itu terapi phage

Terapi phage, juga dikenal sebagai terapi phage, adalah sejenis rawatan yang menggunakan bakteriofag untuk melawan jangkitan bakteria, terutama yang disebabkan oleh mikroorganisma yang tahan banyak. Jenis rawatan ini selamat, kerana bakteriofag hanya mempunyai aktiviti melawan bakteria patogen, memelihara mikrobiota normal seseorang.

Walaupun terapi jenis ini telah dijelaskan selama bertahun-tahun, baru sekarang ia mendapat penekanan dalam literatur kerana peningkatan jumlah bakteria yang tidak bertindak balas terhadap rawatan konvensional dengan antibiotik.

Namun, walaupun merupakan teknik yang baik, terapi phage mempunyai beberapa batasan. Setiap jenis bakteriofag khusus untuk bakteria tertentu, sehingga fag ini tidak dapat digunakan secara terpisah untuk melawan jangkitan yang disebabkan oleh pelbagai mikroorganisma, tetapi dalam hal ini "koktail fag" dapat dirumuskan sesuai dengan mikroorganisma yang dikenal pasti bertanggung jawab atas jangkitan . Di samping itu, terutamanya disebabkan oleh kitaran lisogenik, bakteriofag dapat mendorong pemindahan gen ketahanan ke bakteria, menjadikan rawatan tidak berkesan.