Bakteriofager är ”bakteriofager” genom att de är virus som infekterar och förstör bakterier. Dessa mikroskopiska organismer kallas ibland fager och finns överallt i naturen. Förutom att infektera bakterier , bakteriofager infekterar även andra mikroskopiska prokaryoter som kallas archaea. Denna infektion är specifik för en specifik art av bakterier eller archaea. En fag som till exempel infekterar E. coli kommer inte att infektera mjältbrandsbakterier. Eftersom bakteriofager inte infekterar mänskliga celler, har de använts i medicinska terapier för att behandla bakteriella sjukdomar.
Bakteriofager har tre huvudstrukturtyper:
Bakteriofagerförpackning deras genom
Hur passar virus deras voluminösa genetiskt material till sina kapsider? RNA-bakteriofager, växtvirus och djurvirus har en självvikningsmekanism som gör det möjligt för det virala genomet att passa in i kapsidbehållaren. Det verkar som om endast viralt RNA-genom har denna självvikningsmekanism. DNA-virus passar in sitt genom i kapsiden med hjälp av speciella enzymer som kallas packningsenzymer. Bakteriofager har två livscykler
Bakteriofager kan reproducera sig genom antingen lysogena eller lytiska livscykler . Den lysogena cykeln är också känd som den tempererade cykeln eftersom värden inte dödas. Viruset injicerar sina gener i bakterien och virusgenerna sätts in i bakteriekromosomen. I bakteriofagens lytiska cykel replikerar viruset inom värden. Värden dödas när de nyligen replikerade virusen bryter upp eller lyserar värdcellen och frisätts.
Bakteriofager överför gener mellan bakterier
Bakteriofager hjälper till att överföra gener mellan bakterier med hjälp av av genetisk rekombination. Denna typ av genöverföring är känd som transduktion. Transduktion kan åstadkommas genom antingen den lytiska eller lysogena cykeln. I den lytiska cykeln, till exempel, injicerar fagen sitt DNA i en bakterie och enzymer separerar bakteriens DNA i bitar. Faggenerna styr bakterien att producera fler virala gener och virala komponenter (kapsider, svans, etc.). När de nya virusen börjar samlas kan bakteriellt DNA oavsiktligt bli inneslutet i en viral kapsid. I det här fallet har fagen bakteriellt DNA istället för viralt DNA. När denna fag infekterar en annan bakterie, injicerar den DNA från den tidigare bakterien i värdcellen. Donatorbakterie-DNA:t kan sedan infogas i genomet av den nyligen infekterade bakterien genom rekombination. Som ett resultat överförs generna från en bakterie till en annan.
Bakteriofager kan göra bakterier skadliga för människor
Bakteriofager spelar en roll i mänskliga sjukdomar genom att förvandla vissa ofarliga bakterier till sjukdomsmedel. Vissa bakteriearter inklusive E. coli, Streptococcus pyogenes (orsakar köttätande sjukdom), Vibrio cholerae (orsakar kolera ), och Shigella (orsakar dysenteri) blir skadliga när gener som producerar giftiga ämnen överförs till dem via bakteriofager. Dessa bakterier kan sedan infektera människor och orsaka matförgiftning och andra dödliga sjukdomar.
Bakteriofager används för att rikta in sig superbugs
Forskare har isolerat bakteriofager som förstör superbuggen Clostridium difficile (C. diff). C. diff påverkar vanligtvis matsmältningssystemet och orsakar diarré och kolit. Att behandla denna typ av infektion med bakteriofager ger ett sätt att bevara de goda tarmbakterierna samtidigt som de förstör endast C. diff bakterier. Bakteriofager ses som ett bra alternativ till antibiotika. På grund av överanvändning av antibiotika blir resistenta bakteriestammar vanligare. Bakteriofager används också för att förstöra andra superbuggar inklusive läkemedelsresistenta E. coli och MRSA.
Bakteriofager spelar en betydande roll i världens kolkretslopp Bakteriofager är det vanligaste viruset i havet. Fager kända som Pelagiphages infekterar och förstör SAR11-bakterier. Dessa bakterier omvandlar lösta kolmolekyler till koldioxid och påverkar mängden tillgängligt atmosfäriskt kol. Pelagifager spelar en viktig roll i kolets kretslopp genom att förstöra SAR11-bakterier, som förökar sig i hög takt och är mycket bra på att anpassa sig för att undvika infektion. Pelagifager håller antalet SAR11-bakterier i schack och säkerställer att det inte finns ett överflöd av global koldioxidproduktion. Källor: Encyclopædia Britannica Online, sv ”bacteriophage”, tillgänglig 7 oktober 2015, http://www.britannica.com/science/bacteriophage. Norges veterinärhögskola. ”Virus kan göra E. Coli farliga.” ScienceDaily. ScienceDaily, 22 april 2009. www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090417195827.htm.
