Бактэрыяфагі Бактэрыяфагі, або фагі (ад стар.-грэч.: φᾰγω — «паглынаю») — вірусы бактэрый, здольныя пашкоджваць бактэрыяльную клетку, размнажацца ў ёй і выклікаць яе разбурэнне (лізіс). Пашыраны ў глебе, раслінных і жывёльных арганізмах. Класічны аб’ект даследаванняў у малекулярнай генетыцы. Выкарыстоўваюць для фагапрафілактыкі і фагатэрапіі інфекцыйных хвароб. Вылучаюць бактэрыяфагі:
ГісторыяАнглійскі бактэрыёлаг Фрэдэрык Туорт у артыкуле 1915 года апісаў інфекцыйную хваробу стафілакокаў, інфіцыравальны агент праходзіў праз фільтры, і яго можна было пераносіць ад адной калоніі да іншай. Незалежна ад Фрэдэрыка Туорта французска-канадскі мікрабіёлаг Фелікс Д’Эрэль 3 верасня 1917 года паведаміў аб адкрыцці бактэрыяфагаў. Разам з гэтым вядома, што расійскі мікрабіёлаг Мікалай Фёдаравіч Гамалея яшчэ ў 1898 годзе ўпершыню назіраў з’яву лізіса бактэрый (сібіраязвенай палачкі) пад уплывам перавіваемага агента[1][2]. Пасля адкрыцця з’явы бактэрыяфагіі Д’Эрэль развіў вучэнне аб тым, што бактэрыяфагі патагенных бактэрый, будучы іх паразітамі, граюць істотную ролю ў патагенезе інфекцый, забяспечваючы выздараўленне хворага арганізма, а затым стварэння спецыфічнага імунітэту. Гэтае становішча прыцягнула да з’явы бактэрыяфагіі ўвагу многіх даследчыкаў, якія меркавалі знайсці ў фагах важны сродак барацьбы з найбольш небяспечнымі інфекцыйнымі хваробамі чалавека і жывёл. Таксама Фелікс Д’Эрэль прапанаваў здагадку, што бактэрыяфагі маюць карпускулярную прыроду. Аднак толькі пасля вынаходства электроннага мікраскопа атрымалася ўбачыць і вывучыць ультраструктуру фагаў. Доўгі час прадстаўлення аб марфалогіі і асноўных асаблівасцях фагаў засноўваліся на выніках вывучэння фагаў Т-групы — Т1, Т2, …, Т7, якія множацца на Е. coli штама B. Аднак з кожным годам з’яўляліся новыя звесткі, якія датычацца марфалогіі і структуры разнастайных фагаў, што абумовіла неабходнасць іх марфалагічнай класіфікацыі. Роля бактэрыяфагаў у біясферыБактэрыяфагі ўяўляюць сабой найбольш шматлікую, шырока распаўсюджаную ў біясферы і, як мяркуецца, найбольш эвалюцыйна старажытную групу вірусаў[3][4]. Прыблізны памер папуляцыі фагаў складае больш за 1030 фагавых часціц[5]. У прыродных умовах фагі сустракаюцца ў тых месцах, дзе ёсць адчувальныя да іх бактэрыі. Чым багацей той ці іншы субстрат (глеба, вылучэння чалавека і жывёл, вада і г.д.) мікраарганізмамі, тым у большай колькасці ў ім сустракаюцца адпаведныя фагі. Асабліва багатыя фагамі чарназёмы і глебы, у якія ўносіліся арганічныя ўгнаенні. Бактэрыяфагі выконваюць важную ролю ў кантролі колькасці мікробных папуляцый, у аўталізе старэючых клетак, у пераносе бактэрыяльных генаў, выступаючы ў якасці вектарных «сістэм»[6]. Будова бактэрыяфагаў Бактэрыяфагі адрозніваюцца па хімічнай структуры, тыпу нуклеінавай кіслаты, марфалогіі і характару ўзаемадзеяння з бактэрыямі. Па памеры бактэрыяльныя вірусы ў сотні і тысячы разоў менш мікробных клетак. Складаюцца з бялковай абалонкі (капсіда) і ўнутранага змесціва — нуклеінавай кіслаты (ДНК або РНК). Маюць форму сперматазоіда або ніткападобную ці шматгранную. Да вызначанай клеткі прымацоўваюцца з дапамогай хваставых нітак-адросткаў. Сістэматыка бактэрыяфагаўВялікая колькасць вылучаных і вывучаных бактэрыяфагаў вызначае неабходнасць іх сістэматызацыі. Класіфікацыя вірусаў бактэрый перажывала змены: грунтавалася на характарыстыцы гаспадара віруса, улічваліся сералагічныя, марфалагічныя ўласцівасці, а затым будова і фізіка-хімічны склад вірыёна[7]. У цяперашні час згодна з Міжнароднай класіфікацыі і наменклатуры вірусаў бактэрыяфагі, у залежнасці ад тыпу нуклеінавай кіслаты падзяляюць на ДНК-і РНК-змяшчальныя. Па марфалагічных характарыстыках ДНК-змяшчальныя фагі выдзелены ў наступныя сямейства: Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae, Lipothrixviridae, Plasmaviridae, Corticoviridae, Fuselloviridae, Tectiviridae, Microviridae, Inoviridae Plectovirus і Inoviridae Inovirus. РНК-змяшчальныя: Cystoviridae, Leviviridae[8]. ВыкарыстаннеУ медыцынеАдной з абласцей выкарыстання бактэрыяфагаў з’яўляецца антыбактэрыйная тэрапія, альтэрнатыўная прыёму антыбіётыкаў. Напрыклад, прымяняюцца бактэрыяфагі: стрэптакокавы, стафілакокавы, клебсіелёзны, дызентэрыйны полівалентны, піабактэрыяфаг, колі, пратэйны і коліпратэйны і іншыя. Бактэрыяфагі прымяняюцца таксама ў геннай інжынерыі ў якасці вектараў, якія пераносяць участкі ДНК, магчыма таксама натуральная перадача генаў паміж бактэрыямі з дапамогай некаторых фагаў (трансдукцыя)[9]. У біялогііБактэрыяфагі M13, фаг Т4, T7 і фаг λ выкарыстоўваюць для вывучэння бялок-бялковых, бялок-пептыўных і ДНК-бялковых узаемадзеянняў метадам фагавага дысплея. Паколькі размнажэнне бактэрыяфагаў магчыма толькі ў жывых клетках, бактэрыяфагі могуць быць выкарыстаны для вызначэння жыццяздольнасці бактэрый. Дадзены кірунак мае вялікія перспектывы, паколькі, адным з асноўных пытанняў пры розных біятэхналагічных працэсах з’яўляецца вызначэнне жыццяздольнасці выкарыстоўваюцца культур. З дапамогай метаду электрааптычнага аналізу клеткавых суспензій была паказана магчымасць вывучэння этапаў узаемадзеяння фаг-мікробная клетка[10]. У літаратурыУ 1925 годзе ў рамане лаўрэата Пулітцэраўскай прэміі Arrowsmith Сінклера Льюіса выдуманы доктар Arrowsmith робіць адкрыццё бактэрыяфагаў і прымяняе іх у якасці тэрапеўтычнага сродку. Зноскі
Літаратура
Спасылкі
|
Portal di Ensiklopedia Dunia
