Bakteriofag virusi: struktura i opis

Ovaj članak, poput izvješća o biologiji za klasu 5 o virusima, bakteriofaga, pomoći će čitatelju da nauče osnovne informacije o tim izvanstaničnim oblicima života. Ovdje ćemo razmotriti njihovu taksonomsku lokaciju, značajke strukture i životne aktivnosti, očitovanje sebe u interakciji s bakterijama itd.

uvod

Svi znaju da je univerzalni predstavnik jedinice života na planeti Zemlji ćeliju. Međutim, granica između devetnaestog i dvadesetog stoljeća postala je epoha, tijekom koje je otkriven cijeli niz bolesti koje utječu na životinje, biljke i čak gljive. Analizirajući ovaj fenomen i dati opće informacije o ljudskih bolesti, znanstvenici su shvatili da postoje organizmi koji mogu imati noncellular prirodu karaktera.

Takva stvorenja su izuzetno mala, pa stoga mogu proći kroz najmanji filtar, bez odgađanja gdje bi se čak i najmanju ćeliju mogla zaustaviti. To je uzrokovalo otkriće virusa.

Opće informacije

Prije razmatranja predstavnika virusa - bakteriofaga - upoznat ćemo se s općim informacijama o ovom kraljevstvu taksonomske hijerarhije.

Čestica virusa ima najmanju dimenziju (20-300 nm) i simetrično strukturiranje. Izrađen od neprestanih ponavljanja komponenata. Svi organizmi virusnog podrijetla su fragment RNA ili DNA, oni su kapsulirani u posebnu omotnicu proteina, nazvana kapsidom. Oni nemaju sposobnost da funkcioniraju samostalno i podržavaju vitalnu aktivnost, budući da su izvan druge stanice. Obilježja svojstava živih bića inherentna su u njima tek nakon uvođenja u drugi organizam, dok će virus sama koristiti resurse zarobljene stanice da održe stabilnost u vlastitoj državi. Slijedi da je ova domena taksonomije zastupljena u obliku parazitskog, unutarstaničnog oblika života. Postoje virusi koji hvataju dijelove staničnih membrana u kojima su se razvili i živjeli. Na ovim mjestima nastaju još jedna ljuska koja prekriva kapsid.

U pravilu virusi tvore vezu s površinom stanice, u kojoj se parazitiziraju. Zatim virus ulazi i počinje tražiti određenu strukturu koju može pogoditi. Na primjer, patogeni hepatitisa funkcioniraju i žive samo u staničnim jedinicama jetre, a parotit pokušava prodrijeti u parotidne žlijezde.

DNA (RNA) koja pripada virusu, kada se nalazi nosač stanica počinje interakciju s aparata nasljednim, tako da je sama stanica je nekontrolirano ide proces sinteze određeni broj proteina kodiranih nukleinske kiseline iz patogena. Zatim postoji replikacija, koju izravno provodi sam stanica, pa počinje proces sastavljanja nove čestice virusa.

bakteriofaga

Tko su virusi bakteriofaga? Ovo je poseban oblik života na Zemlji, koji selektivno prodire u stanice bakterija. Reprodukcija se najčešće pojavljuje unutar nosača, a sam proces dovodi do lize. S obzirom na primjer strukture virusa bakteriofaga, može se zaključiti da su sastavljene od membrana formiranih proteine ​​i imaju uređaj za reprodukciju nasljeđivanja jedne RNA lanac ili dva lanca DNA. Ukupan broj bakteriofaga otprilike odgovara ukupnom broju bakterijskih organizama. Ovi virusi aktivno sudjeluju u kemijskom prometu tvari i energiji u prirodi. Uzrokuje niz simptoma kod bakterija i mikroba, razvijenih ili razvijenih tijekom evolucije.

Povijest otkrića

Istraživač bakteriologije F. Tuort stvorio je opis zarazne bolesti, što je predloženo u članku objavljenom 1915. Ta bolest utjecala je na stafilokoke i mogla bi proći kroz sve filtere, a može se prevesti i iz jedne kolonije stanica u drugu.

Mikrobiolog iz Kanade, F. D`Erell, otkrio je bakteriofage u rujnu 1917. Njihovo otkriće napravljeno je neovisno o djelima F. Tuorota.

Godine 1897. NF Gamaleya postala je promatrač fenomena bakterijske lize, koji se dogodio pod utjecajem procesa presađivanja agensa.

Virusi bakterija su bakteriofagi - paraziti koji imaju veliku ulogu u patogenezi infekcija. Oni se bave osiguranjem oporavka višestaničnog tipa organizma od mnogih bolesti, te stoga formiraju određenu vrstu imunološkog sustava. D`Erell je prvi govorio o tome, a kasnije ga je razvio u nastavu. Ova odredba je privukla mnogo znanstvenika koji su počeli istraživati ​​ovo područje i pokušati pronaći odgovore na pitanja kao što su: kako staničnu strukturu (kristala) su bakterije virusi bakteriofagi? Koji su procesi unutar njih, njihova buduća sudbina i razvoj? Sve to i još mnogo toga privuklo je pozornost mnogih istraživača.

vrijednost

Struktura virusa na primjeru bakteriofaga može nam puno reći, osobito za interakciju s drugim informacijama koje osoba ima o njima. Na primjer, oni su, vjerojatno, najstariji oblik virusnih čestica. Kvantitativna analiza ukazuje na to da njihova populacija ima više od 10³⁰ čestice.

U prirodi se mogu naći na istom mjestu gdje žive bakterije, kojima mogu pokazati osjetljivost. Budući da su ti organizmi određuju sklonosti stanište bakterija, koje su pogodile, to slijedi da lizu bakterija tla (faga) će živjeti u tlu. Što je više mikroorganizama sadržano u podlozi, to je više potrebnih faga.

Zapravo, svaki bakteriofag utjelovljuje jednu od osnovnih elementarnih jedinica genetske pokretljivosti. Pomoću transdukcije, oni uzrokuju pojavu novih gena u nasljednom materijalu bakterije. Za sekundu se može dogoditi oko 10 infekcija²⁴ bakterijske stanice. Ovaj oblik odgovora na pitanje koje se viruse naziva bakteriofaga otvoreno pokazuje načine distribucije nasljednih informacija koje se pojavljuju između bakterijskih organizama iz zajedničkog staništa.

Značajke strukture

Odgovarajući na pitanje, struktura ima bakteriofag virus, može se zaključiti da se mogu razlikovati u skladu s kemijskom strukturom, u obliku nukleinske kiseline (npr. A.) i morfološke podatke o obliku interakcije s bakterijskih organizama. Veličina takvog organizma može biti nekoliko tisuća puta manja od same mikrobne stanice. Tipični predstavnik faga formira glava i rep. Duljina repne regije mogu biti dva do četiri puta veći od promjera veličine glave, koji je, usput, je genetski potencijal, uzeti oblik DNK ili RNK lanca. Tu je i enzimska transkriptaza, uronjena u neaktivno stanje i okružena kaputom proteina ili lipoproteina. To uzrokuje skladištenje genoma unutar stanice i naziva se kapsidom.

Značajke strukture virusa bakteriofaga određuju svoj prtljažni dio kao cijev proteina, što služi kao nastavak ljuske koja tvori glavu. U regiji kaudalne baze nalazi se ATPaza, regeneriranje energetskih resursa potrošenih na proces injektiranja genetskog materijala.

Sustavni podaci

Bakteriofag je bakterija koja inficira bakterije. Tako klasificira taksonomiju u hijerarhijskom redoslijedu. Dodjeljivanje naslova u ovoj znanosti bilo je posljedica otkrića velikog broja tih organizama. Trenutno, ova pitanja rješava ICTV (ICTV). U skladu sa međunarodnim standardima i klasifikacije distribuciju svojti među virusima, bakteriofagi odlikuju tipa koji se u njemu nukleinske kiseline ili morfološke značajke.

Danas postoje 20 obitelji, od kojih samo 2 pripadaju RNA koja sadrži i 5 prisutnost omotnice. Među DNK virusima, samo 2 obitelji imaju jednolančani genom. 9 virusa koji sadrže DNA (genom nam se javlja u obliku prstenaste molekule deoksiribonukleinske kiseline) i ostalih 9 s linearnom figurom. 9 obitelji su specifične za bakterije, a druga 9 u arheama.

Utjecaj na bakterijske stanice

Virus bakteriofaga, ovisno o prirodi interakcije s bakterijskom stanicom, može se razlikovati prema fagovima virulentne i umjerene vrste. Prve osobe mogu povećati svoj broj samo pomoću litičkih ciklusa. Postupci u kojima interakcija virulentnim faga i stanice se sastoji od adsorpcije na površini stanice, uvođenje u staničnu strukturu biosinteze procesa faga elemente i stavljanjem u funkcionalnom stanju i bakteriofaga udaljavanja od majstora.

Razmotrite opis virusa bakteriofaga, oslanjajući se na njihovo daljnje izlaganje u stanici.

Bakterije imaju na njihovoj površini posebne fagospecifične strukture, predstavljene u obliku receptora, na koje je u stvari povezan bakteriofag. Koristeći rep, fag, kroz enzime koji su sadržani u svom završetku, uništava omotnicu na određenom mjestu stanice. Nadalje, dolazi do redukcije, zbog čega se DNA uvodi u stanicu. "Tijelo" bakteriofag virusa sa svojim proteinskim kaputom ostaje vani.

Injekcija, koju postiže fag, uzrokuje potpunu reorganizaciju svih metaboličkih procesa. Sinteza bakterijskih proteina i RNA i DNA, je završena, a proces transkripcije počinje bakteriofaga zahvaljujući aktivnosti osobni enzim transkriptaze, koji se aktivira tek nakon penetracije u bakterija stanicu.

I rani i kasni lanci informacijske RNA se sintetiziraju nakon ulaska u ribosom noseće stanice. Tu je i postupak sinteze takvih struktura kao nukleaza, ATPaze, lizozima, kapsida, repa i čak DNA polimeraze. Postupak replikacije odvija se u skladu s polukonservativnim mehanizmom i ostvaruje se samo u prisutnosti polimeraze. Kasni proteini nastaju nakon završetka procesa replikacije deoksiribonukleinske kiseline. Nakon toga počinje konačna faza ciklusa, u kojoj dolazi sazrijevanje faga. Također se može kombinirati s proteinskim kaputom i formiranjem zrele čestice, spremne za infekciju.

Ciklusi života

Bez obzira na strukturu bakteriofag virusa, svi imaju zajedničku karakteristiku životnih ciklusa. U skladu s umjerenošću ili virulencijom, obje vrste organizama su međusobno slične u početnim fazama utjecaja na stanicu s istim ciklusom:

• proces adsorpcije faga na posebnom receptoru;
• ubrizgavanje nukleinskih kiselina u žrtvu;
• započinje zajednički proces replikacije nukleinskih kiselina, kako faga tako i bakterija;
• proces diobe stanica;
• razvoj lizogenih ili litičkih putova.

Umjereni bakteriofag zadržava režim profaga, prati lizogeni put. Virulentni predstavnici razvijaju se u skladu s litijskim modelom, u kojem postoji niz uzastopnih procesa:

• Smjer sinteze nukleinskih kiselina određen je enzimima faga koji utječe na uređaj koji je odgovoran za sintezu proteina. Parazit počinje inaktivacijom RNA i DNA koji pripadaju domaćinu, a daljnje enzimsko djelovanje dovodi do njegovog cijepanja. U sljedećem dijelu postupka, stanični aparat je "podređen" sintezi proteina.
• Phage n. k je podvrgnut replikaciji i uzrokuje smjer sinteze novih proteinskih membrana. Postupak stvaranja lizozima je u podređenosti faga RNA.
• Liza stanica: ruptura stanica zbog aktivnosti lizozima. Postoji oslobađanje velikog broja novih faga koji će inficirati bakterijske organizme dalje.

Načini rada

Virusi bakteriofaga nalaze široku primjenu u antibiotskoj terapiji, koja služi kao alternativa antibioticima. Među organizama koji se mogu primijeniti, obično razlikuju se: streptokokne, stafilokokne, klebsielleznyh, ako, Proteaceae, piobakteriofagov, poliproteynovyh i dizenterije.

Na teritoriju Ruske Federacije za medicinske svrhe, trinaest medicinskih supstanci na osnovi faga registrirano je i primjenjivo u praksi. Tipično, takve metode se koriste u borbi protiv infekcija, u slučaju kada je tradicionalni oblik liječenja ne dovodi do značajnih promjena, što dovodi do niske osjetljivosti patogena na antibiotik ili na impedanciju. U praksi, korištenje bakteriofaga dovodi do brzog kvalitativni i postići željeni uspjeh, ali to zahtijeva prisutnost biološke membrane, zaklonjena polisaharid sloj kroz koji se antibiotici ne mogu prodrijeti.

Terapeutski tip korištenja predstavnika faga ne nalazi podršku na Zapadu. Međutim, često se koristi za kontrolu bakterija koje uzrokuju trovanja hranom. Dugoročni pokusi na aktivnost bakteriofaga nam pokazuju da je prisutnost, na primjer, dizenterija fag u zajedničkom prostoru gradova i sela uzrokuje izloženost prostora preventivnim mjerama.

Genetski inženjeri iskorištavaju bakteriofage, kao vektore, kroz koje se provodi prijenos DNA. Isto tako, uz njihovo sudjelovanje, dolazi do prijenosa genomske informacije između međusobno povezanih stanica bakterija.