Βακτηριοφάγος

Συγγραφέας: Leandro Alegsa

12-04-3647

Ο βακτηριοφάγος είναι ένας ιός που μολύνει βακτήρια. Ο όρος συνήθως συντομεύεται σε φάγο.

Οι βακτηριοφάγοι είναι από τις πιο κοινές και ποικίλες οντότητες στη βιόσφαιρα. Όπως οι ιοί που μολύνουν τους ευκαρυώτες (φυτά, ζώα και μύκητες), υπάρχουν πολλές διαφορετικές δομές και λειτουργίες των φάγων.

Οι φάγοι αποτελούνται συνήθως από ένα εξωτερικό πρωτεϊνικό περίβλημα που έχει γενετικό υλικό στο εσωτερικό του. Το γενετικό υλικό μπορεί να είναι μονόκλωνο (ssRNA ή ssDNA) ή δίκλωνο (dsRNA ή dsDNA). Μπορεί να έχει μήκος μεταξύ 5 και 500 ζεύγη χιλιοβαζών με κυκλική ή γραμμική διάταξη. Οι βακτηριοφάγοι έχουν συνήθως μέγεθος μεταξύ 20 και 200 νανομέτρων.

Τα γονιδιώματα των φάγων μπορεί να κωδικοποιούν μόλις τέσσερα γονίδια και εκατοντάδες γονίδια. Οι φάγοι εισάγουν το γονιδίωμά τους στο βακτήριο και αναπαράγονται στο εσωτερικό του βακτηρίου.

Οι φάγοι βρίσκονται παντού όπου υπάρχουν βακτήρια, όπως στο έδαφος ή στα έντερα των ζώων. Είναι πολύ συνηθισμένοι στο θαλασσινό νερό: έχουν βρεθεί έως και 9×108 ιόντα ανά χιλιοστόλιτρο σε μικροβιακές ψάθες στην επιφάνεια και έως και το 70% των θαλάσσιων βακτηρίων μπορεί να είναι μολυσμένα από φάγους.

Χρησιμοποιούνται για πάνω από 90 χρόνια ως εναλλακτική λύση στα αντιβιοτικά στην πρώην Σοβιετική Ένωση και την Κεντρική Ευρώπη, καθώς και στη Γαλλία. Ωστόσο, μόλις το 1939 ο Χέλμουτ Ρούσκα παρατήρησε τον πρώτο φάγο στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, διαπιστώθηκε η πραγματική του φύση.

Αποτελούν πιθανή θεραπεία κατά ανθεκτικών στα αντιβιοτικά στελεχών πολλών βακτηρίων. Από την άλλη πλευρά, ορισμένοι φάγοι περιπλέκουν τα βιοϋμένια που εμπλέκονται στην πνευμονία και την κυστική ίνωση. Προστατεύουν τα βακτήρια από τα φάρμακα και έτσι παρατείνουν τη μόλυνση.

Η δομή ενός τυπικού βακτηριοφάγου μυοϊού

Ερωτήσεις και απαντήσεις

Ερ: Τι είναι ο βακτηριοφάγος;

A: Ένας βακτηριοφάγος, που συνήθως συντομεύεται σε φάγος, είναι ένας ιός που μολύνει βακτήρια.

Ερ: Πώς μοιάζει η κορυφή ενός φάγου;

A: Η κορυφή ενός φάγου έχει σχήμα που μοιάζει με ζάρι με 20 πλευρές και 30 άκρες. Στο εσωτερικό της περιέχει τις γενετικές πληροφορίες που είναι το DNA του. Αυτό το σχήμα που μοιάζει με ζάρι συχνά κάθεται πάνω σε μια ουρά που έχει ίνες που μοιάζουν με πόδια.

Ερ: Ποιο είναι το εύρος μεγέθους των βακτηριοφάγων;

Α: Οι βακτηριοφάγοι έχουν συνήθως μέγεθος μεταξύ 20 και 200 νανομέτρων.

Ερ: Πόσα γονίδια μπορεί να κωδικοποιηθούν από το γονιδίωμα των φάγων;

Α: Τα γονιδιώματα των φάγων μπορεί να κωδικοποιούν μόλις τέσσερα γονίδια και εκατοντάδες γονίδια.

Ερ: Πώς αναπαράγονται οι φάγοι μέσα στα βακτήρια;

Α: Όταν προσκολλώνται στο βακτήριο, εγχέουν το γονιδίωμά τους σε αυτό, το οποίο χρησιμοποιεί τμήματα του βακτηρίου για να αναπαραχθεί στο εσωτερικό του. Όταν υπάρχουν πολλοί φάγοι μέσα στο βακτήριο, βάζουν ένζυμα στο βακτήριο που αποδυναμώνουν το εξωτερικό κυτταρικό τοίχωμα του, ώστε να μπορούν να το διαπεράσουν για να μολύνουν νέα βακτήρια.

Ερ: Πού μπορούμε να βρούμε φάγους;

Α: Φάγκοι υπάρχουν παντού όπου υπάρχουν βακτήρια, όπως στο χώμα ή στα έντερα των ζώων και είναι πολύ συνηθισμένοι στο θαλασσινό νερό, όπου έχουν βρεθεί έως και 9x108 ιούς ανά χιλιοστόλιτρο σε επίπεδο επιφάνειας και έως και το 70% των θαλάσσιων βακτηρίων μπορεί να έχουν μολυνθεί από αυτούς.

Ερ: Πότε ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τι αποτελούνται αυτοί οι ιοί;

Α: Μόνο το 1939, όταν ο Helmut Ruska παρατήρησε έναν από αυτούς στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, διαπιστώθηκε η πραγματική του φύση.