Бактериофаг
-
Бактериофаги: общая информация
- Бактериофаги — вирусы, заражающие и размножающиеся внутри бактерий и архей.
- Состоят из белков, инкапсулирующих ДНК или РНК-геном.
- Могут иметь простые или сложные структуры, геномы варьируются от четырех до сотен генов.
-
Распространение и разнообразие
- Бактериофаги встречаются везде, где существуют бактерии.
- На планете насчитывается более 1031 бактериофагов.
- Вирусы являются наиболее распространенными биологическими образованиями в океане.
-
История открытия
- В 1896 году Эрнест Хэнбери Хэнкин обнаружил антибактериальное действие в водах рек Ганг и Ямуна.
- В 1915 году Фредерик Творт обнаружил вещество, заражающее и убивающее бактерии.
- В 1917 году Феликс д’Эрель объявил об открытии бактериофага.
-
Использование в медицине
- Бактериофаги использовались в качестве альтернативы антибиотикам в СССР и Франции.
- В 1969 году Макс Дельбрюк, Альфред Херши и Сальвадор Лурия получили Нобелевскую премию за исследования фагов.
-
Современные исследования
- В 2009 году проведены клинические исследования безопасности и эффективности бактериофагов.
- Исследования показали безопасность, но не эффективность при лечении венозных язв.
- В 2017 году фаготерапия помогла пациенту с МЛУ-штаммами бактерий.
-
Будущие перспективы
- Исследователи разрабатывают модифицированные вирусы для преодоления устойчивости к антибиотикам.
- Фаговые гены могут быть полезны для обнаружения E. coli в организме человека.
- Фаготерапия может быть эффективной при лечении инфекций, устойчивых к антибиотикам.
-
Терапия и резистентность
- Бактерии стали устойчивы к фаговым коктейлям, но лечение продолжается из-за синергетического эффекта с миноциклином.
-
Пищевая промышленность
- Фаги используются для защиты пищевых продуктов и предотвращения порчи.
- FDA одобрило LMP-102 и LISTEX для обработки продуктов.
- Исследования продолжаются для борьбы с другими патогенами.
-
Водные индикаторы
- Бактериофаги используются для индикации фекального загрязнения воды.
- Колифаги коррелируют с восстановлением патогенов после обработки сточных вод.
-
Диагностика
- FDA одобрило тест на посев крови keyPath MRSA/MSSA для диагностики in vitro.
- Тест дает результаты через пять часов.
-
Противодействие биологическому оружию
- Фаги используются для противодействия биологическому оружию и токсинам.
- Исследования продолжаются в США.
-
Другие области применения
- Фаги применяются в садоводстве и для обработки поверхностей.
- Фаговый дисплей используется для идентификации бактерий.
-
Открытие противомикробного препарата
- Фаговые белки могут служить основой для пептидомиметиков.
- Фаголигандная технология используется для связывания бактерий.
-
Фундаментальные исследования
- Бактериофаги важны для изучения эволюции и экологии.
-
Ущерб и копирование
- Бактериофаги могут препятствовать брожению сыра.
- Генетическая инженерия используется для повышения устойчивости к фагам.
-
Жизненный цикл бактериофагов
- Литические фаги лизируют клетки, лизогенные интегрируются с ДНК хозяина.
- Профаги могут приносить пользу бактериям, добавляя новые функции.
-
Привязанность и проникновение
- Бактериофаги связываются с рецепторами на поверхности бактерий.
- Ферменты разрушают клеточную стенку для проникновения.
-
Синтез белков и нуклеиновых кислот
- Бактериальные рибосомы начинают синтезировать вирусные белки.
- Фаги на основе РНК синтезируют РНК-репликазу.
-
Структура и функции бактериофагов
- Бактериофаги — это вирусы, заражающие бактерии.
- Они могут высвобождаться через лизис, экструзию или почкование.
- Некоторые фаги, такие как T4, имеют сложные геномы с сотнями генов.
-
Эволюция и разнообразие
- Геномы фагов могут быть мозаичными и состоять из множества модулей.
- Некоторые фаги используют необычные нуклеотиды для обхода защитных механизмов бактерий.
- Фаги могут взаимодействовать с бактериями через сложные сети взаимодействий.
-
Симбиоз и сопротивление
- Умеренные фаги интегрируют свой геном в бактерии, обеспечивая им преимущества.
- Бактерии разработали механизмы для защиты от фагов, такие как CRISPR и антитоксиновая система.
-
Бактериофаги в окружающей среде
- Метагеномика позволяет обнаруживать бактериофаги в воде.
- Фаги используются для гидрологического отслеживания и моделирования речных систем.
- Бактериофаги вносят вклад в горизонтальный перенос генов.
-
Бактериофаги у людей
- В организме человека содержится множество фаговых частиц.
- Фаги взаимодействуют с бактериями в микробиоме кишечника человека.
- Крассфаги передаются от матери к ребенку и могут передаваться локально.
-
Исследования и ресурсы
- Некоторые фаги, такие как T4, помогли открыть важные принципы строения и функционирования генов.
- Существуют базы данных и ресурсы по бактериофагам, такие как Phagesdb и Фагоскоп.
-
Фаги T4, T7 и T12
- Фаг T4 имеет геном 169 т.п.н. и длину 200 нм
- Фаг T7 и T12 также имеют свои уникальные характеристики
-
Базы данных и ресурсы по бактериофагам
- База данных Phagesdb содержит информацию о различных бактериофагах
- Фагоскоп предоставляет доступ к различным ресурсам по бактериофагам
-
Смотрите также
- Портал о вирусах содержит информацию о различных типах вирусов
- Антибиотик, бактериоядное, грубая атака, CRISPR, ДНК-вирусы, макрофаг, экология фагов, монографии о фагах, фагемид, полифаг, РНК-вирусы, трансдукция, вириом, вирофаги
-
Рекомендации
- Библиография включает книги и статьи по бактериофагам и связанным с ними микроорганизмам
- Внешние ссылки предоставляют дополнительную информацию и ресурсы