Bakteriofagi | bakteereihin tarttuva virus

Bakteriofagi on virus, joka tarttuu bakteereihin. Termi lyhennetään yleisesti faagiksi. Bakteriofagit ovat biosfäärin yleisimpiä ja monimuotoisimpia olentoja. Eukaryootteja (kasveja, eläimiä ja sieniä) infektoivien virusten tavoin faagien rakenteet ja toiminnot ovat hyvin erilaisia.

Faagien päällinen koostuu noppaa muistuttavasta muodosta, jossa on 20 sivua ja 30 reunaa. Sen sisällä on geneettinen informaatio, joka on sen DNA. Tämä nopanmuotoinen muoto istuu usein hännän päällä, jossa on jalanmuotoisia kuituja.

Faagit koostuvat tyypillisesti ulommasta proteiinirungosta, jonka sisällä on geneettistä materiaalia. Geneettinen materiaali voi olla yksijuosteista (ssRNA tai ssDNA) tai kaksijuosteista (dsRNA tai dsDNA). Se voi olla 5 000-500 000 emäsparin pituinen, ja se voi olla joko ympyrä- tai lineaarisesti järjestäytynyt. Bakteriofagien koko on yleensä 20-200 nanometriä.

Faagien genomit voivat koodata vain neljää geeniä tai jopa satoja geenejä. Faagien elinkaari alkaa, kun faagi kiinnittyy bakteeriin. Sitten ne ruiskuttavat genominsa bakteeriin. Genomi käyttää bakteerin osia replikoituakseen sen sisällä. Kun bakteerin sisällä on paljon faageja, ne laittavat bakteeriin entsyymejä, jotka heikentävät bakteerin solun ulkoseinää, jotta ne voivat murtautua sen läpi tartuttaakseen uusia bakteereja.

Faageja on kaikkialla, missä bakteereja on, kuten maaperässä tai eläinten suolistossa. Ne ovat hyvin yleisiä merivedessä: jopa 9×10 ⁸virionia millilitrassa on löydetty pinnan mikrobimatoista, ja jopa 70 prosenttia meribakteereista voi olla faagien infektoimia.

Niitä on käytetty yli 90 vuoden ajan antibioottien vaihtoehtona entisessä Neuvostoliitossa ja Keski-Euroopassa sekä Ranskassa. Sen todellinen luonne selvisi kuitenkin vasta, kun Helmut Ruska havaitsi ensimmäisen faagin elektronimikroskoopilla vuonna 1939.

Ne ovat mahdollinen hoitomuoto monien bakteerien antibiooteille resistenttejä kantoja vastaan. Toisaalta jotkin faagit vaikeuttavat keuhkokuumeeseen ja kystiseen fibroosiin liittyviä biofilmejä. Ne suojaavat bakteereja lääkkeiltä ja pidentävät siten infektiota.

Tyypillisen myoviruksen bakteriofagin rakenne

Bakteeriin kiinnittyneet faagit

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on bakteriofagi?

V: Bakteriofagi, yleisesti lyhennettynä faagiksi, on virus, joka tartuttaa bakteereja.

K: Miltä faagin yläosa näyttää?

V: Faagin huippu on noppaa muistuttava muoto, jossa on 20 sivua ja 30 reunaa. Sen sisällä on geneettistä tietoa, joka on sen DNA. Tämä nopanmuoto istuu usein hännän päällä, jossa on jalanmuotoisia kuituja.

K: Mikä on bakteriofagien kokoluokka?

V: Bakteriofagit ovat yleensä kooltaan 20-200 nanometriä.

K: Kuinka monta geeniä faagien genomi voi koodata?

V: Faagien genomit voivat koodata vain neljää geeniä ja jopa satoja geenejä.

K: Miten faagit monistuvat bakteerien sisällä?

V: Kun faagit kiinnittyvät bakteeriin, ne ruiskuttavat siihen genominsa, joka käyttää bakteerin osia replikoitumiseen bakteerin sisällä. Kun bakteerin sisällä on paljon faageja, ne laittavat bakteeriin entsyymejä, jotka heikentävät bakteerin ulompaa soluseinää, jotta ne voivat murtautua sen läpi tartuttaakseen uusia bakteereja.

K: Mistä voimme löytää faageja?

V: Faageja on kaikkialla, missä on bakteereja, kuten maaperässä tai eläinten suolistossa, ja ne ovat hyvin yleisiä merivedessä, jossa on löydetty jopa 9x108 virionia millilitrassa pinnan tasolla, ja jopa 70 prosenttia meribakteereista voi olla niiden infektoimia.

K: Milloin löydettiin ensimmäisen kerran, mistä nämä virukset koostuvat?

V: Vasta vuonna 1939, kun Helmut Ruska havaitsi yhden viruksen elektronimikroskoopilla, sen todellinen luonne selvisi.