Энэ нийтлэл нь бактериофагийн вирүсийн тухай 5-р ангийн биологийн тайлангийн нэгэн адил уншигчдад эдгээр эсийн гаднах амьдралын хэлбэрүүдийн талаарх үндсэн мэдээллийг олж авахад туслах болно. Энд бид тэдгээрийн ангилал зүйн байршил, бүтэц, амьдралын үйл ажиллагааны онцлог, бактеритай харьцах үеийн илрэл гэх мэтийг авч үзэх болно.
Танилцуулга
Дэлхий гараг дээрх амьдралын нэгжийн бүх нийтийн төлөөлөгч бол эс гэдгийг хүн бүр мэддэг. Гэсэн хэдий ч 19-20-р зууны эргэлт нь амьтан, ургамал, тэр байтугай мөөгөнцөрт нөлөөлдөг олон тооны өвчин илэрсэн эрин үе байв. Эрдэмтэд энэ үзэгдэлд дүн шинжилгээ хийж, хүний өвчний талаарх ерөнхий мэдээллийг харгалзан үзээд эсийн бус шинж чанартай организмууд байдгийг ойлгосон.
Иймэрхүү амьтад маш жижиг тул хамгийн жижиг эс хүртэл зогсохгүйгээр хамгийн жижиг шүүлтүүрээр дамжин өнгөрөх чадвартай. Энэ нь вирус илрүүлэхэд хүргэсэн.
Ерөнхий өгөгдөл
ӨмнөВирусын төлөөлөгчдийг авч үзье - бактериофаг - ангиллын шатлалын энэ хаант улсын тухай ерөнхий мэдээлэлтэй танилцацгаая.
Вирусын тоосонцор нь хамгийн жижиг хэмжээтэй (20-300 нм), тэгш хэмтэй бүтэцтэй. Энэ нь байнга давтагддаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүтээгдсэн. Вирусын шинж чанартай бүх организмууд нь капсид гэж нэрлэгддэг тусгай уургийн бүрхүүлд оршдог РНХ эсвэл ДНХ-ийн хэсэг юм. Тэд өөр эсээс гадуур бие даан ажиллах, амин чухал үйл ажиллагааг хадгалах чадваргүй байдаг. Амьд оршнолуудын шинж чанаруудын илрэл нь өөр организмд нэвтэрсний дараа л тэдгээрт байдаг бол вирус өөрөө барьж авсан эсийн нөөцийг өөрийн төлөв байдалд тогтвортой байлгахын тулд ашигладаг. Үүнээс үзэхэд энэ ангилал зүйн хүрээ нь шимэгч, эсийн доторх амьдралын хэлбэр гэж танилцуулагддаг. Тэдний хөгжиж, амьдарч байсан эсийн мембраны хэсгүүдэд халддаг вирусууд байдаг. Тэд ийм газруудын эргэн тойронд капсидыг бүрхсэн өөр бүрхүүл үүсгэдэг.
Дүрмээр бол вирус нь шимэгчлэн амьдардаг эсийн гадаргуутай холбоо үүсгэдэг. Дараа нь вирус дотогшоо орж, цохиж чадах тодорхой бүтцийг хайж эхэлдэг. Жишээлбэл, гепатитын үүсгэгч бодисууд нь зөвхөн элэгний эсийн нэгжид ажиллаж, амьдардаг бол паротит нь паротидын булчирхай руу нэвтрэхийг оролддог.
Вирусын харьяалагдах ДНХ (РНХ) нь зөөвөрлөгч эс дотор орсныхоо дараа генетикийн удамшлын аппараттай харилцан үйлчилж эхэлдэг тул эс өөрөө хяналтгүй синтезийн процессыг эхлүүлдэг.эмгэг төрүүлэгчийн нуклейн хүчилд кодлогдсон уургийн тодорхой цуврал. Дараа нь репликаци явагдах бөгөөд үүнийг эс өөрөө шууд гүйцэтгэдэг бөгөөд ингэснээр шинэ вирусын бөөмсийг угсрах үйл явц эхэлдэг.
Бактериофаг
Бактериофаг вирус гэж хэн бэ? Энэ бол нянгийн эсийг сонгон нэвтэрдэг дэлхий дээрх амьдралын онцгой хэлбэр юм. Нөхөн үржихүй нь ихэвчлэн эзэн дотор тохиолддог бөгөөд процесс нь өөрөө задралд хүргэдэг. Бактериофагийн жишээн дээр вирусын бүтцийг авч үзвэл тэдгээр нь уургуудаас бүрдсэн бүрхүүлээс бүрддэг бөгөөд нэг РНХ гинж эсвэл хоёр ДНХ-ийн гинж хэлбэрээр удамшлыг нөхөн үржих аппараттай байдаг гэж бид дүгнэж болно. Бактериофагийн нийт тоо нь нянгийн нийт тоотой ойролцоо байна. Эдгээр вирусууд нь байгаль дахь бодис, энергийн химийн эргэлтэд идэвхтэй оролцдог. Хувьслын явцад хөгжиж буй бактери, микробын шинж тэмдгүүдийн олон илрэлийг үүсгэдэг.
Нээлтийн түүх
Бактериологийн судлаач Ф. Творт 1915 онд хэвлэгдсэн нийтлэлдээ халдварт өвчний тодорхойлолтыг бий болгосон. Энэ өвчин нь стафилококкт нөлөөлсөн бөгөөд ямар ч шүүлтүүрээр дамжин өнгөрч, нэг эсийн колониос бусад руу дамжих боломжтой.
Канад гаралтай микробиологич Ф. Д'Херел 1917 оны 9-р сард бактериофагуудыг нээсэн. Тэдний нээлтийг Ф. Творотын бүтээлээс хамааралгүйгээр хийсэн.
1897 онд Н. Ф. Гамалея задралын үзэгдлийг ажиглагч болсон.залгах бодисын үйл явцын нөлөөн дор үүссэн бактери.
Бактерийн вирус нь халдварын эмгэг жамд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг шимэгч бактериофагууд юм. Тэд олон эст төрлийн организмыг олон өвчнөөс нөхөн сэргээхэд оролцдог тул тодорхой төрлийн дархлааг бүрдүүлдэг. Д'Херел анх энэ тухай ярьж, дараа нь үүнийг сургаал болгон хөгжүүлсэн. Энэ байр суурь нь энэ газрыг судалж эхэлсэн олон эрдэмтдийн анхаарлыг татсан бөгөөд бактери-вирус бактериофагууд ямар эсийн бүтэцтэй (талстууд) байдаг вэ? Тэдний доторх үйл явц, цаашдын хувь заяа, хөгжил нь юу вэ? Энэ бүхэн болон бусад олон судлаачдын анхаарлыг татсан.
Утга
Бактериофагийн жишээн дээрх вирусын бүтэц нь бидэнд маш их зүйлийг хэлж чадна, ялангуяа тухайн хүний тухай бусад мэдээлэлтэй харьцах талаар. Жишээлбэл, эдгээр нь вирусын тоосонцрын хамгийн эртний хэлбэр юм. Тоон дүн шинжилгээ нь тэдний популяцид 1030-аас их тоосонцор байгааг харуулж байна.
Байгалийн хувьд тэдгээр нь мэдрэмтгий байж болох нянгийн амьдардаг газартай ижилхэн байж болно. Тухайн организмууд нь амьдрах орчин, тэдгээрийн халдварладаг нянгийн сонголтоор тодорхойлогддог тул хөрсний задралын бактери (фаг) хөрсөнд амьдрах болно. Субстратад хэдий чинээ олон бичил биетэн агуулагдана төдий чинээ шаардлагатай фагууд байдаг.
Бодит байдал дээр бактериофаг бүр бие махбодтой байдаггенетикийн хөдөлгөөний үндсэн элементийн нэг. Трансдукцийг ашиглан тэдгээр нь нянгийн удамшлын материалд шинэ ген гарч ирэхэд хүргэдэг. Секундэд ойролцоогоор 1024 бактерийн эс халдварлах боломжтой. Аль вирусыг бактериофаг гэж нэрлэдэг вэ гэсэн асуултад хариулах энэ хэлбэр нь нийтлэг амьдрах орчны бактерийн биетүүдийн хооронд удамшлын мэдээлэл хэрхэн тархаж байгааг ил тод харуулдаг.
Барилгын онцлогууд
Бактериофагийн вирус ямар бүтэцтэй байдаг вэ гэсэн асуултад хариулахдаа тэдгээрийг химийн бүтэц, нуклейн хүчлийн төрөл (n.c.), морфологийн өгөгдөл, бактерийн организмтай харилцах хэлбэрээс хамаарч ялгаж болно гэж дүгнэж болно. Ийм организмын хэмжээ нь бичил биетний эсээс хэд хэдэн мянга дахин бага байж болно. Фагуудын ердийн төлөөлөгч нь толгой ба сүүлээс бүрддэг. Сүүлний урт нь толгойн диаметрээс 2-4 дахин их байж болох бөгөөд энэ нь ДНХ эсвэл РНХ-ийн гинж хэлбэртэй болсон генетикийн чадавхийг агуулдаг. Мөн фермент байдаг - транскриптаза, идэвхгүй байдалд дүрж, уураг эсвэл липопротеины бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Энэ нь эсийн доторх геномын хадгалалтыг тодорхойлдог бөгөөд үүнийг капсид гэж нэрлэдэг.
Бактериофагийн вирүсийн бүтцийн онцлог нь түүний сүүлний тасалгаа нь толгойг бүрдүүлдэг бүрхүүлийн үргэлжлэл болж үйлчилдэг уургийн хоолой гэж тодорхойлогддог. ATPase нь шахах процесст зарцуулсан эрчим хүчний нөөцийг нөхөн төлжүүлдэг сүүлний суурийн бүсэд байрладаг.генетикийн материал.
Системийн өгөгдөл
Бактериофаг нь бактерийг халдварладаг вирус юм. Ангилал судлаач үүнийг шаталсан дарааллын хүснэгтэд ингэж ангилдаг. Энэ шинжлэх ухаанд тэдэнд цол олгох нь эдгээр организмын асар их хэмжээг нээсэнтэй холбоотой юм. Эдгээр асуудлуудыг одоогоор ICTV телевизээр шийдвэрлэж байна. Таксыг вирусын ангилал, тархалтын олон улсын стандартын дагуу бактериофагуудыг агуулагдах нуклейн хүчлийн төрөл эсвэл морфологийн шинж чанараар нь ялгадаг.
Өнөөдөр 20 гэр бүлийг ялгаж салгаж болох бөгөөд тэдгээрийн зөвхөн 2 нь РНХ агуулсан, 5 нь бүрхүүлтэй гэр бүлд хамаардаг. ДНХ-ийн вирүсүүдээс зөвхөн 2 гэр бүл нь геномын нэг судалтай хэлбэртэй байдаг. ДНХ агуулсан 9 вирус (геном нь дезоксирибонуклеины хүчлийн дугуй молекул шиг харагддаг), нөгөө 9 нь шугаман дүрстэй. 9 гэр бүл нь нянгийн өвөрмөц, үлдсэн 9 гэр бүл нь археагийн өвөрмөц онцлогтой.
Бактерийн эсэд үзүүлэх нөлөө
Бактериофагийн вирус нь бактерийн эстэй харьцах шинж чанараас хамааран хоруу чанар, дунд зэргийн төрлийн фагуудад ялгаатай байж болно. Эхнийх нь зөвхөн литик мөчлөгийн тусламжтайгаар тэдний тоог нэмэгдүүлэх боломжтой. Хортой фаг ба эсийн харилцан үйлчлэлийн үйл явц нь эсийн гадаргуу дээр шингээх, эсийн бүтцэд нэвтрэх, фагийн элементүүдийн биосинтез, тэдгээрийг функциональ байдалд оруулах, түүнчлэн ялгарах үйл явцаас бүрдэнэ. хостоос ирсэн бактериофаг.
Бактериофагийн вирүсийн тодорхойлолтыг эс дэх цаашдын үйл ажиллагаанд үндэслэн авч үзье.
Бактери нь гадаргуу дээрээ фагийн өвөрмөц бүтэцтэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь рецептор хэлбэрээр байдаг бөгөөд тэдгээрт бактериофаг бэхлэгдсэн байдаг. Сүүлийг ашиглан фаг нь түүний төгсгөлд агуулагдах ферментийн тусламжтайгаар эсийн тодорхой байрлал дахь мембраныг устгадаг. Цаашилбал, түүний агшилт үүсдэг бөгөөд үүний үр дүнд ДНХ эсэд нэвтэрдэг. Бактериофагийн вирүсийн "бие" нь уургийн бүрхэвчтэй гадаа үлддэг.
Фагаар хийсэн тарилга нь бодисын солилцооны бүх үйл явцыг бүрэн өөрчлөхөд хүргэдэг. Бактерийн уураг, түүнчлэн РНХ, ДНХ-ийн нийлэгжилт дуусч, бактериофаг өөрөө транскриптаза хэмээх хувийн ферментийн үйл ажиллагааны ачаар транскрипцийн процессыг эхлүүлж, зөвхөн бактерийн эсэд орсны дараа идэвхждэг.
Элч РНХ-ийн эрт ба хожуу гинж нь зөөгч эсийн рибосомд орсны дараа нийлэгждэг. Нуклеаза, АТФаза, лизоцим, капсид, сүүлний процесс, тэр ч байтугай ДНХ полимераз зэрэг бүтцийн нийлэгжилтийн үйл явц тэнд явагддаг. Хуулбарлах процесс нь хагас консерватив механизмын дагуу явагддаг бөгөөд зөвхөн полимеразын оролцоотойгоор явагддаг. Хожуу уураг нь дезоксирибонуклеины хүчлийг хуулбарлах үйл явц дууссаны дараа үүсдэг. Үүний дараа фагийн боловсорч гүйцсэн мөчлөгийн эцсийн шат эхэлдэг. Мөн уургийн бүрхүүлтэй нэгдэж, халдвар авахад бэлэн боловсорсон тоосонцор үүсгэж болно.
Амьдралын мөчлөг
Бактериофагийн вирусын бүтцээс үл хамааран тэдгээр нь бүгд амьдралын мөчлөгийн нийтлэг шинж чанартай байдаг. Дунд зэрэг эсвэл хоруу чанарын дагуу хоёр төрлийн организм ижил мөчлөгтэй эсэд үзүүлэх нөлөөллийн эхний үе шатанд бие биетэйгээ төстэй байдаг:
- тодорхой рецептор дээр фаг шингээх процесс;
- хохирогч руу нуклейн хүчил тарих;
- фаг ба бактери хоёулаа нуклейн хүчлийг хуулбарлах хамтарсан процессыг эхлүүлнэ;
- эс хуваагдах үйл явц;
- лизоген эсвэл литик аргаар хөгжүүлэх.
Дунд зэргийн бактериофаг нь профагийн горимыг хадгалж, лизогенийн замыг дагадаг. Хортой төлөөлөгч нь хэд хэдэн дараалсан процесс явагддаг литик загварын дагуу хөгждөг:
- Нуклейн хүчлийн нийлэгжилтийн чиглэлийг уургийн нийлэгжилтийг хариуцдаг аппаратад нөлөөлдөг фагийн ферментүүд тогтоодог. Шимэгч нь эзэнд хамаарах РНХ, ДНХ-ийг идэвхгүйжүүлж эхэлдэг бөгөөд цаашдын ферментийн үйл ажиллагаа нь түүний хуваагдалд бүрэн хүргэдэг. Үйл явцын дараагийн хэсэг нь уургийн нийлэгжилтэнд зориулсан эсийн аппаратын "дагаардлага" юм.
- Фаг n. репликаци явагдаж шинэ уургийн бүрхүүлийн нийлэгжилтийн чиглэлийг тодорхойлно. Лизоцим үүсэх процесс нь фагийн РНХ-д захирагддаг.
- Эсийн задрал: Лизоцимийн идэвхжилээс үүдэлтэй эсийн задрал. Асар их тооны шинэ фагууд ялгардаг бөгөөд энэ нь нянгийн организмыг цаашид халдварлах болно.
Ашиглалтын арга
ВирусБактериофагууд нь бактерийн эсрэг төрлийн эмчилгээнд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд энэ нь антибиотикийг орлуулах үйлчилгээ үзүүлдэг. Хэрэглэх боломжтой организмуудын дотроос хамгийн түгээмэл нь: стрептококк, стафилококк, клебсиелла, коли, уураг, пиобактериофаг, полипротейн, цусан суулга.
Фагууд дээр суурилсан 13 эмийн бодисыг ОХУ-ын нутаг дэвсгэрт эмнэлгийн зориулалтаар бүртгэж, практикт ашигладаг. Дүрмээр бол халдвартай тэмцэх ийм аргыг уламжлалт эмчилгээ нь антибиотикт өөрөө эсвэл бүрэн эсэргүүцэх эмгэг төрүүлэгчийн сул мэдрэмжээс үүдэлтэй мэдэгдэхүйц өөрчлөлтөд хүргэдэггүй тохиолдолд ашигладаг. Практикт бактериофаг хэрэглэх нь хүссэн амжилтанд хурдан, чанартай хүрэхэд хүргэдэг боловч энэ нь полисахаридын давхаргаар бүрхэгдсэн биологийн мембрантай байх шаардлагатай бөгөөд энэ нь антибиотик нэвтэрч чадахгүй.
Фагын төлөөлөгчдийн эмчилгээний төрлийн хэрэглээ барууны орнуудад дэмжлэг олдоггүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь ихэвчлэн хоолны хордлого үүсгэдэг бактерийн эсрэг тэмцэхэд ашиглагддаг. Бактериофагийн үйл ажиллагааг судлах олон жилийн туршлагаас харахад, тухайлбал, хот, тосгоны нийтлэг орон зайд цусан суулга фаг байгаа нь урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээнд орон зайд өртөх шалтгаан болдог.
Генетикийн инженерүүд ДНХ-ийн сегментүүдийг шилжүүлэхийн тулд бактериофагуудыг вектор болгон ашигладаг. Мөн тэдний оролцоотойгоор геномын мэдээллийг дамжуулах ажил явагддагхарилцан үйлчилдэг бактерийн эсүүдийн хооронд.
