Co to jest bakteriofages?

Bakteriofagaty lub fagi (od dr.-Grech. φᾰγΩ - "Devout") - wirusy, selektywnie wpływające na komórki bakteryjne. Najczęściej bakteriofages pomnują wewnętrzne bakterie i powodują ich lizę. Z reguły bakteriofag składa się z powłoki białkowej i materiału genetycznego.

Fabuła

Angielski bakteriolog Frederick Traines w art. 1915 opisał zakaźną chorobę staphylococci, agent zakaźny przeszedł przez filtry i można go przenieść z jednej kolonii do drugiej. Niezależnie od frederick gore, francusko-kanadyjskiego mikrobiologa Felix d`elll 3 września 1917 r. Zgłoszono otwarcie bakteriofagów. Wraz z tym wiadomo, że rosyjski mikrobiolog Nikolai Fyodorovich Gamalei w 1897 r. Po raz pierwszy zaobserwował zjawisko bakterii lizy (kij syliky) pod wpływem transfekowanego środka.

Po otwarciu zjawisk bakteriofaga d`elell opracował doktrynę, że bakteriofaga bakterii patogennych, będących ich pasożytów, odgrywają dużą rolę w patogenezie zakażeń, zapewniając odzyskanie organizmu pacjenta, a następnie tworząc konkretną odporność. Sytuacja ta przyciąga uwagę wielu badaczy do fenomenu bakteriofaga, który miał znaleźć ważne środki zwalczania najbardziej niebezpiecznych chorób zakaźnych mężczyzny i zwierząt w fagach. Również Felix d`elell przedstawił założenie, że bakteriofaga mają charakter korpusłowy. Jednakże tylko po tym, jak wynalazek mikroskopu elektronowego zdołał zobaczyć i zwiedzić ultrastrukturę fug.

Bakteriofages w przyrodzie

Bakteriofages są niewidocznie obecne wszędzie w naszym świecie - w oceanie, glebie, źródłach głębokich wody, woda pitna i jedzenie. Są najbardziej prezentowaną formą życia na ziemi - od 10^trzydzieści do 10³² Cząstki fagowe w biosferze - i odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu równowagi wszystkich badanych ekosystemów. Bakteriofages są naturalnymi organami regulatorami i bakteriami i dostarczają dynamicznej równowagi w przyrodzie, przy jednoczesnym utrzymaniu względnej stałości krajobrazu mikrobiologicznego w przyrodzie i ograniczając wzrost populacji bakterii. Bakteriofages są obecni nawet w naszym jedzeniu - codziennie jedząc bakteriofages z jedzeniem, w którym są obecni naturalnie, reguluje bilans mikrobiologiczny w ludzkim ciele.

Słynny naukowiec D, Erell przedstawiony do świata bakteriofagów jako naturalnych agentów antybakteryjnych i oferowanych do korzystania z nich do terapii - nawet przed otwarciem antybiotyków.

Klasyfikacja

Dwie grupy bakteriofagów rozróżniają: Umiarkowany i zjadliwy. Umiarkowane fagi powoli pomnożyć wewnątrz dotkniętej komórki bakteryjnej, są przesyłane wewnątrz kolonii bakteryjnej z generowania do generacji, okresowo niszcząc komórki mikrobiologiczne. Taki efekt nazywany jest lizogennym. Villauble Phage, uderzając w klatkę Microbe, zacznij szybko pomnożyć, prowadząc do szybkiej śmierci zakażonej komórki. Taki efekt nazywa się litową.

Jakie problemy rozwiązują preparaty bakteriofażu?

jeden.Skuteczna walka z infekcjami bakteryjnymi

Pozwól, aby skutecznie radzić sobie z infekcjami bakteryjnymi bez ryzyka rozwoju powikłań dla wątroby, nerki i innych życiowych organów poddanych szkodliwym działaniu konwencjonalnych środków przeciwbakteryjnych.

2.Wzmocnienie działania antybiotyków

W przypadku stosowania z antybiotykiem skuteczność tego ostatniego może poprawić.

3.Zniszcz tylko złośliwe bakterie

Zniszcz złośliwe bakterie i zachowaj własne, "użyteczne" bakterie dla nas (mikroflora jelitowe, mikroflory narządów płciowych), bez powodowania dysbakteriozy.

4.Skuteczna wymiana antybiotyków

W przypadku braku efektu z wykorzystania antybiotyków (ze stabilnością bakterii do antybiotyków) i obecność przewlekłego, nawracającego zakażenia, bakteriofages są doskonałym wyborem jako terapia drogeropakteryjna.

5. Minimum przeciwwskazań

W obecności przeciwwskazań do stosowania antybiotyków (z biegunką związaną z antybiotykami, naruszenie wątroby i nerki itp.) - Bakteriofages są niezbędne.

6. Bakteriofages można stosować zarówno wewnątrz, jak i używane do użytku na zewnątrz

Bakteriofages mogą być stosowane zarówno do wewnątrz, jak i używane do użytku na zewnątrz, które rozwiązuje problem nie tylko na poziomie całego ciała, ale także lokalnie w miejscu lokalizacji infekcji.

Mechanizm działania bakteriofaga

Wirus przenika do komórki bakterii patogennej, wprowadzonej do swojego genomu i zaczyna rozmnażać. Po gromadzeniu się w komórce bakteryjnej pewnej liczby nowych cząstek wirusowych (wirionów) komórka jest zniszczona, przesunięcia wirusów i zainfekować nowe komórki bakteryjne.

Cykl życia bakteriofaga

1. Bakterie Bakterie FAG, a nici ogonowe są związane z obszarami receptora na powierzchni komórki bakteryjnej.
2. Nici ogonowe są wygięte i "body" kolce i podstawowa płyta na powierzchni skrzynki komórkowej jest zmniejszona, zmuszając pustący pręt do wejścia do komórki do ułatwienia przez enzym Lizomim, który znajduje się w płytce podstawowej, kwasu nukleinowym (DNA lub RNA) wprowadza się wewnątrz komórki.
3. Kwas fagowy nukleinowy koduje syntezę enzymów fagowych za pomocą szefa gospodarza.
4. Phag Inaktywuje DNA i RNA właściciela, a enzymy fagowe całkowicie podzieliły podworyzę RNA faga.
5. Nukleinowy kwas fagowy jest replikowany i koduje syntezę nowych białek powłoki.
6. Nowe cząstki fagowe utworzone w wyniku spontanicznego samodzielnego montażu powłoki białkowej wokół kwasu nukleinowego fagowego, pod kontrolą zsyntetyzowanego lizimym z fagiem RNA.
7. Komórki Lisace: Ostrości komórki pod wpływem lizozym- jest wydany około 200-1000 nowych faz fagów zainfekować inne bakterie.
8. Etapy 1-7 w czasie zajmują około 30 minut - okres ten nazywany jest okresem ukrytego.

Dwie strony medalu

Zalety

Bakterie tracą wrażliwość na działanie antybiotyków. Przemysł farmaceutyczny jest niestrudzony syntetyzuje innych. Wiadomo jednak, że możliwości syntezy antybiotyków są ograniczone. Do działań bakteriofagów antybiotyki dostosowują się bardzo ciężko, a według ekspertów, mikroby nie mogą rozwijać odporności na kompleks kilku bakteriofagów;. Ponadto bakteriofages praktycznie nie mają skutków ubocznych, zjawiska alergiczne są mniej powszechne, można łączyć z dowolnymi lekami. Bakteriofages w tej chwili udowodniły się w leczeniu chorób urologicznych, ropnych procesów w chirurgii, a także w leczeniu chorób zakaźnych w noworodkach.

niedogodności

1. Niestety, niedociągnięcia bakteriofages medycznych. Najważniejszym problemem wynika z godności - wysoką specyficzność fagów. Każdy bakteriofag infekuje ściśle zdefiniowany rodzaj bakterii, a nawet wygląd taksonomiczny, ale wiele węższych odmian, szczepów. Biorąc pod uwagę, jak gdyby Watchdoggy psa zaczął szczekać tylko na czarnych przeciwdeszczowych, wzrostem dwueteryjskim w czarnych przeciwdeszczach, a nastolatek, który wspinający się do domu nie reagował w żaden sposób. Dlatego dla obecnych preparatów fagowych istnieją przypadki nieskutecznych zastosowań. Lek wykonany przeciwko pewnym zestawie szczepów i doskonale uczęszcza do ucieczki bolesna w Smoleńsku może być bezsilna wobec wszystkich znaków tej samej dusznicy w Kemerovo. Choroba jest taka sama, spowodowana tym samym mikrobem, a szczepy Streptococcus w różnych regionach okazują się różne.

Dla najbardziej efektywnego wykorzystania bakteriofaga wymagana jest dokładna diagnoza mikrobu patogennego, do naprężenia. Najczęstszą metodą diagnostyki - siew kultury - zajmuje dużo czasu, a wymagana dokładność nie daje. Szybkie metody - wpisywanie z reakcją łańcucha polimerazy lub spektrometrii masowej - są wprowadzane powoli ze względu na wysoki koszt sprzętu i wyższych kwalifikacji dla techników laboratoryjnych. Idealnie, wybór elementów phas leku może być dokonany przeciwko zakażeniu każdego konkretnego pacjenta, ale jest drogi i w praktyce niedopuszczalne.

1. Inny ważny brak fagów - ich biologiczna natura. Oprócz faktu, że bakteriofages do utrzymania zakaźności wymagają specjalnych warunków przechowywania i transportu, taka metoda leczenia otwiera miejsce na różnorodne spekulacje na temat "Zagraniczny DNA w człowieku". I choć wiadomo, że bakteriofag w zasadzie nie może zainfekować ludzkiej komórki i przedstawić jego DNA, aby zmienić opinię publiczną trudną.
2. O charakterze biologicznym i dość duża, w porównaniu z lekami o niskiej masie cząsteczkowej (te same antybiotyki), rozmiar przepływa trzecie ograniczenie - problem dostawy bakteriofaga do ciała. Jeśli infekcja mikrobiologiczna się tam rozwija, gdzie bakteriofag może być nakładany bezpośrednio w postaci kropelek, rozpylania lub lewatywy, - na skórze, otwarte rany, oparzenia, osłony nasoparmalne, uszy, oczy i jelito duże - wtedy są bez problemów.
3. Ale jeśli infekcja występuje w narządy wewnętrznych, sytuacja jest trudniejsza. Sprawy pomyślnego wyleczenia zakażeń nerek lub śledzionowych ze zwykłym podawaniem doustnego preparatu bakteriofagowego. Ale sam mechanizm penetracyjny jest stosunkowo dużą (100 nm) cząstkami fagowymi z żołądka w krwiobiegu, aw narządach wewnętrznych rozumie się źle i będzie bardzo od pacjenta na pacjenta. Bakteriofages są bezsilne i przeciwko tymi mikrobom, które rozwijają się wewnątrz komórek, takich jak gruźlica i trąd. Przez ścianę ludzkiej komórki bakteriofag nie może dostać.

Należy zauważyć, że nie powinno być sprzeczne z wykorzystaniem bakteriofagów i antybiotyków do celów medycznych. Z ich wspólnym działaniem obserwuje się wzajemny wzrost efektu antyobakteryjnego. Umożliwia to na przykład zmniejszenie dawki antybiotyków do wartości, które nie powodują wyraźnych skutków ubocznych. W związku z tym mechanizm opracowywania bakterii stabilności obu składników połączonego leku jest prawie niemożliwe.

Rozbudowa arsenału leków przeciwdrobnoustrojowych daje więcej stopni swobody w wyborze techniki leczenia. W ten sposób naukowo oparty rozwój koncepcji stosowania bakteriofagów w terapii przeciwdrobnoustrojowej jest kierunkiem perspektywy. Bakteriofages nie są zbyt wiele alternatywne jako dodatek i ulepszenie w walce z infekcjami.

Podanie

W medycynie

Jednym z obszarów stosowania bakteriofagów jest terapia antybakteryjna, alternatywne dopuszczenie antybiotyków. Na przykład stosuje się bakteriofages: Streptococcal, gronkowca, Pebiorca, Dysenteric Polyvalent, Piobacteriofag, IF, Białko i Quiprotane i inne. Obecnie stosuje się do leczenia zakażeń bakteryjnych, które nie są wrażliwe na tradycyjne leczenie antybiotykami, zwłaszcza w Republice Gruzji. Zwykle stosowanie bakteriofagów towarzyszy duże niż antybiotyki, tam, gdzie obecne są membrany biologiczne, pokryte polisacharydami, przez które antybiotyki zwykle nie przenikają. Obecnie terapeutyczne stosowanie bakteriofagów nie otrzymało zatwierdzenia na Zachodzie, chociaż fagi mają zastosowanie do zniszczenia bakterii powodujących zatrucie pokarmowe, takie jak licencje. W wielu latach doświadczenia okazały się niezwykle wysoka terapeutyczna i zapobiegawcza skuteczność bakteriofaga dyrygentu.

W biologii

Bakteriofages stosuje się w inżynierii genetycznej, ponieważ wektory przenoszące sekcje DNA i możliwe jest również naturalne przekładnie przekładni między bakteriami za pomocą niektórych fagów (transdukcja).

Wektory fagowe są zwykle tworzone na podstawie umiarkowanego bakteriofaga λ, zawierające dwuniciową liniową cząsteczkę DNA. Lewe i prawe ramiona faga mają wszystkie geny niezbędne do cyklu litowego (replikacja, reprodukcja). Środkowa część genomu bakteriofaga λ (zawiera geny kontrolujące leasing, czyli jego integrację z DNA komórek bakteryjnych) nie jest niezbędny do jego reprodukcji i wynosi około 25 tysięcy par nukleotydów. Ta część może zostać zastąpiona zagranicznym fragmentem DNA. Takie zmodyfikowane fagi przekazują cykl biblioteki, ale dzierżawy nie występują. Wektory oparte na bakteriofażu λ są używane do klonowania fragmentów DNA Eukarariotów (czyli większe geny) do 23 tysięcy par nukleotydów (t. P. N.). A fagi bez wkładek są mniejsze niż 38 ton. P. N. lub, przeciwnie, z zbyt dużymi wkładkami - więcej niż 52 ton. P. N. Nie rozwijaj się i nie wpływają na bakterie.

Ponieważ reprodukcja bakteriofaga jest możliwa tylko w żywych komórkach, bakteriofages można wykorzystać do określenia rentowności bakterii. Obszar ten ma wielkie perspektywy, ponieważ jedna z głównych problemów w różnych procesach biotechnologicznych jest określenie żywotności stosowanych kultur. Wykorzystując metodę analizy elektrooptycznej zawiesiny komórek, możliwość badania etapów interakcji komórki mikrobiologicznej fag.