박테리오파지

박테리오파지 박테리아를 감염시키고 그 과정에서 증식하는 바이러스입니다. 또한 각 박테리아마다 특정 박테리오파지가 있습니다. 박테리오파지는 의학 및 유전 공학에 사용됩니다.

박테리오파지는 무엇입니까?

박테리오파지는 박테리아와 고세균 (원시 박테리아)을 감염시키는 바이러스 그룹입니다. 그렇게함으로써 그들은 계속 증식하여 박테리아를 파괴합니다.

각 박테리아에는 잠금 및 핵심 원리에 기반한 특정 박테리오파지가 있습니다. 전통적인 정의에 따르면 모든 바이러스와 마찬가지로 박테리오파지는 살아있는 존재가 아닙니다. 그들은 번식을 위해 숙주에 의존합니다. 숙주 외부에서는 생화학 적 과정이 일어나지 않습니다. 파지는이를 위해 숙주의 효소를 사용합니다.

박테리오파지는 단백질 코트로 둘러싸인 DNA 또는 RNA로만 구성됩니다. 그러나 대부분의 파지는 유전 물질로 DNA를 가지고 있습니다.

파지는 1917 년 캐나다 생물 학자 Félix Hubert d’ Hérelle에 의해 처음 설명되었습니다. 다양한 파지의 구조가 다릅니다. 기본적으로 박테리오파지는 여러 구성 요소로 구성됩니다. 주된 초점은 대장균을 감염시키는 소위 T 파지의 구조에있었습니다.

T- 파지는 목을 통해 길쭉한 주입 채널 (주입 장치)에 연결된 다면체 헤드로 구성됩니다. 꼬리 섬유와 스파이크가있는베이스 플레이트는 주사 장치 아래에 있습니다. 머리는 핵산을 포함하는 캡시드입니다. 캡시드, 주입 채널 및베이스 플레이트는 단백질로 만들어집니다. 꼬리 섬유와 스파이크는 파지를 박테리아의 세포벽에 고정시키는 역할을합니다.

발생, 분포 및 속성

박테리오파지는 보편적입니다. 해수에는 약 10에서 30의 박테리오파지가 있습니다. 각 박테리아에 해당하는 파지도 있습니다.

박테리오파지의 증식은 다섯 단계로 나눌 수 있습니다. 첫째, 파지는 특정 세포벽 수용체에 흡수됩니다. 꼬리 실의 끝은 세포 표면에 부착됩니다. 다음 단계에서 파지는 DNA 또는 RNA를 박테리아에 주입합니다. 빈 단백질 껍질은 박테리아 표면에 남아 있습니다. 세 번째 단계는 잠복기 (latency phase)라고 불리며 파지가 검출되지 않습니다. 몇 시간 동안 지속되는 잠복기 동안 바이러스 mRNA 로의 번역과 바이러스 핵산으로의 복제가 시작됩니다. 소위 생산 단계에서 바이러스 단백질이 생성됩니다. 그런 다음 후속 성숙 단계에서 개별 바이러스 구성 요소가 구성됩니다. 바이러스 생산이 완료된 후, 변환 된 박테리아 세포에 의해 생성 된 리소자임이 박테리아를 용해시키고 생성 된 파지를 방출합니다.

의미 및 기능

오늘날 박테리오파지는 이미 많은 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 의학, 생물학 또는 농업 공학 분야의 특수 응용 분야가 열립니다. 의학에서 박테리오파지는 특정 박테리아에 대한 특이성으로 인해 박테리아 균주를 감지하는 데 사용됩니다. 이 적용 영역을 lysotype이라고합니다.

현재 감염에 박테리오파지를 사용하여 박테리아와 싸우는 집중 연구가 진행되고 있습니다. 이 연구 분야는 특히 점점 증가하는 항생제 내성 박테리아 균주의 영향으로 중요성이 높아지고 있습니다. 그러나 체내 파지의 불안정한 안정성이 문제입니다. 그들은 신체 자체의 식세포에 의해 즉시 제거됩니다.

Félix Hubert d’ Hérelle은 이미이 가능한 응용 프로그램을 고려했습니다. 그러나 항생제의 발견과 도입 이후이 가능한 적용에 대한 연구 결과는 완전히 잊혀졌습니다. 그러나 1934 년 D’ Hérelle이 설립 한 Eliava Institute for Phage Research는 여전히 조지아 주 트빌리시에 존재합니다. 폴란드 브로츠와프시의 Ludwik Hirszfeld Institute for Immunology and Experimental Therapy와 함께 파지를 사용하여 항생제 내성 박테리아를 퇴치하는 대체 방법에 대한 연구가 오늘 진행되고 있습니다.

파지는 식품 산업에서 다양한 방식으로 사용됩니다. 예를 들어, 박테리아로부터 보호하기 위해 치즈 나 소시지를 포장 할 때 다양한 파지 스프레이가 사용됩니다.

유전 공학은 또한 광범위한 응용 분야입니다. 예를 들어, 파지는 이제 특정 유전자의 벡터로 사용되어 박테리아에 도입됩니다. 이 방법을 사용하여 대장균의 인슐린 생산 균주를 생성 할 수 있습니다.

이러한 벡터는 또한 다른 활성 물질의 생산에 점점 더 중요 해지고 있습니다. 또한 그들 중 일부는 유전 적 결함과 싸우는 데 사용할 수 있습니다.

질병 및 질병

그러나 박테리오파지는 긍정적 인 효과 만 보이는 것은 아닙니다. 일부 심각한 전염병은 파지의 도움으로 만 발생합니다. 디프테리아는 박테리아 코리 네 박테 리움 디프테리아에 의해 유발됩니다. 그러나이 질병은 Corynebacterium diphtheriae가 동시에 박테리오파지에 감염된 경우에만 발생합니다. 파지에 감염된 후이 박테리아는 심각하고 때로는 생명을 위협하는 증상을 일으키는 특징적인 독소를 생성합니다.

이 질병은 삼킴 곤란, 피로, 메스꺼움 및 복통과 같은 징후로 시작됩니다. 아몬드에는 더럽고 달콤한 냄새가 나는 흰색 코팅이 있습니다. 종종 치명적일 수있는 폐렴이나 심근염과 같은 합병증이 있습니다.

박테리오파지로 인한 또 다른 질병은 성홍열입니다. 성홍열은 박테리오파지에 감염된 연쇄상 구균에 의해 발생합니다. 이 감염의 결과로 박테리아는 특히 교활한 독소를 생성합니다. 오한, 발열, 구토 및 인후통과 같은 심각한 증상이 있습니다. 처음에는 혀가 흰색이지만 며칠 후에는 라즈베리 빨간색으로 변합니다. 발진도 발생합니다. 박테리아가 박테리오파지에 감염되지 않으면 무해한 편도선염으로 이어질뿐입니다.

콜레라는 또한 비브리오 콜레라라고 불리는 박테리오파지에 감염된 박테리아에 의해 발생합니다.