Virusi bakteriofage: struktura in opis

Ta članek, kot biološko poročilo za razred 5 o virusih, bakteriofagi, bo pomagal bralcu, da se naučijo osnovnih informacij o teh zunajceličnih oblikah življenja. Tu bomo obravnavali njihovo taksonomsko lego, značilnosti strukture in življenjske aktivnosti, sami manifestacijo v interakciji z bakterijami itd.

Uvod

Vsi vedo, da je univerzalni predstavnik enote življenja na planetu Zemlja celica. Vendar pa je meja med devetnajstim in dvajsetim stoletjem postala epoha, v kateri je odkrila celo vrsto bolezni, ki so prizadele živali, rastline in celo gobe. Z analizo tega pojava in ob upoštevanju splošnih informacij o človeških boleznih, so znanstveniki spoznali, da obstajajo organizmi, ki imajo lahko naravo neklične narave.

Takšna bitja so izredno majhna in zato lahko prehajajo skozi najmanjši filter, brez odlašanja, kjer bi se lahko celo najmanjša celica ustavila. To je povzročilo odkrivanje virusov.

Splošne informacije

Pred obravnavo predstavnikov virusov - bakteriofagov, - se bomo seznanili s splošnimi informacijami o tem kraljestvu taksonomske hierarhije.

Delec virusa ima najmanjše dimenzije (20-300 nm) in simetrično strukturiranje. Izdelana iz nenehno ponavljajočih se komponent. Vsi organizmi virusnega izvora so fragmenti RNK ali DNK, inkapsulirani v posebni ovojnici beljakovin, imenovanega kapsid. Nimajo sposobnosti neodvisnega delovanja in podpore vitalne dejavnosti, saj so zunaj druge celice. Manifestacija lastnosti živih bitij je v njih povezana šele po vnosu v drug organizem, medtem ko bo virus sam izkoristil vire zajete celice, da bi ohranil stabilnost v lastnem stanju. Iz tega sledi, da je ta domena taksonomije predstavljena v obliki parazitske, znotrajcelične oblike življenja. Obstajajo virusi, ki zajemajo dele celičnih membran, v katerih so razvili in živeli. Ob teh krajih nastajajo še ena lupina, ki pokriva kapsid.

Virusi praviloma tvorijo povezavo s površino celice, v kateri se parazitizirajo. Potem virus pride v notranjost in začne iskati določeno strukturo, ki jo lahko zadene. Na primer, patogeni funkcije hepatitisa in živijo samo v celičnih enotah jeter, parotrot poskuša prodreti v parotidne žleze.

DNK (RNA), ki pripada virus, enkrat notri nosilec celica začne interakcijo z aparati genetske dediščine, tako da je celica sama prične nekontrolirano postopek sinteze določenega števila proteinov kodiranih v nukleinski kislini patogena. Potem je narejena replikacija, ki jo neposredno izvaja celica, zato se začne postopek sestavljanja novega virusa.

Bakteriofag

Kdo so virusi bakteriofage? To je posebna oblika življenja na Zemlji, ki selektivno prodira v celice bakterij. Reprodukcija se najpogosteje pojavlja znotraj nosilca, sam proces pa povzroči lizo. Glede na strukturo virusov na primeru bakteriofagov lahko sklepamo, da jih sestavljajo lupine, ki jih tvorijo proteini, in imajo napravo za reprodukcijo dednosti v obliki ene verige RNK ali dveh pramenov DNA. Skupno število bakteriofagov približno ustreza skupnemu številu bakterijskih organizmov. Ti virusi aktivno sodelujejo v kemijskem prometu snovi in ​​energije v naravi. Povzroča različne simptome pri bakterijah in mikrobi, ki se razvijejo ali razvijajo med razvojem.

Zgodovina odkritja

Raziskovalec bakteriologije F. Tuort je opisal nalezljivo bolezen, ki je bila predlagana v članku, objavljenem leta 1915. Ta bolezen je prizadela stafilokoke in lahko prešla skozi vse filtre in jo lahko tudi prevažala iz ene kolonije celic v drugo.

Mikrobiolog iz Kanade, F. D`Erell, je septembra 1917 odkril bakteriofage. Njihovo odkritje je bilo opravljeno neodvisno od dela F. Tuorot.

Leta 1897 je NF Gamaleya postal opazovalec pojava bakterijske lize, ki se je zgodil pod vplivom procesa cepljenja agenta.

Virusi bakterij so bakteriofagi-paraziti, ki igrajo veliko vlogo pri patogenezi okužb. Sodelujejo pri zagotavljanju izterjave večceličnega organizma tipa iz številnih bolezni in zato tvorijo posebno vrsto imunskega sistema. D`Erell je najprej govoril o tem in ga kasneje razvil v poučevanje. Ta določba je pritegnil veliko znanstvenikov, ki so se začeli, da razišče to področje in poskušali najti odgovore na vprašanja, kot so: kako satovja (kristalov) so bakterije virusi bakteriofagi? Kakšni so procesi v njih, njihova prihodnost in razvoj? Vse to in veliko več privabljajo pozornost mnogih raziskovalcev.

Pomen

Struktura virusov na primeru bakteriofage nam lahko veliko pove, zlasti za interakcijo z drugimi informacijami, ki jih ima oseba o njih. Na primer, so najverjetneje najstarejša oblika virusnih delcev. Kvantitativna analiza kaže, da ima njihovo prebivalstvo več kot 10³⁰ delci.

V naravi jih najdemo na istem kraju, kjer živijo bakterije, na katere lahko kažejo občutljivost. Ker so organizmi, ki jih obravnavamo, določajo njihov habitat, bodo v tleh živeli preferenci bakterij, ki jih okužijo, nato pa lizo talnih bakterij (fagov). Več mikroorganizmov je v substratu, več fagov je potrebno tam.

Dejansko vsak bakteriofag vključi eno od osnovnih elementov enote genetske mobilnosti. Z uporabo transdukcije povzročajo nastanek novih genov v dednem materialu bakterije. Za trenutek se lahko pojavi približno 10 okužb²⁴ bakterijske celice. Ta oblika je odgovor na vprašanje, kaj so virusi, imenovano bakteriofagov, nam odkrito kaže, kako porazdelitev genetske informacije, ki se pojavljajo med bakterijskih organizmov iz splošnega okolja.

Značilnosti strukture

Odgovor na vprašanje, struktura je bakterijski virus, je mogoče sklepati, da jih je mogoče ločiti v skladu s kemijsko strukturo, v obliki nukleinske kisline (npr. A.) in morfološke podatke o obliki interakcije z bakterijskih organizmov. Velikost takšnega organizma je lahko več tisoč krat manjša od same mikrobne celice. Tipični predstavnik fag se oblikuje z glavo in repom. Dolžina repnega dela je lahko dva do štirikrat večja od premera glave, v kateri je, mimogrede, genetski potencial, ki ima obliko verige DNA ali RNA. Obstaja tudi encim - transkriptaza, potopljena v neaktivno stanje in obkrožena z dlako beljakovin ali lipoproteinov. To povzroči shranjevanje genom znotraj celice in se imenuje kapsid.

Značilnosti strukture virusa bakteriofage določajo repni predel kot cev beljakovin, ki služi kot nadaljevanje lupine, ki tvori glavo. V regiji hudourinske baze se nahaja ATPase, ki regenerira energetske vire, porabljene za proces injiciranja genskega materiala.

Sistematični podatki

Bakteriofag je bakterija, ki okuži bakterije. Tako klasificira taksonomijo v hierarhični tabeli vrstnih redov. Dodelitev naslova v tej znanosti je bila posledica odkritja velikega števila teh organizmov. Te težave trenutno obravnavajo ICTV (ICTV). V skladu z mednarodnimi standardi in razvrščanja distribucijo taksonov med virusi so bakteriofagi odlikuje tipa njej, nukleinske kisline ali morfološke značilnosti.

Za danes obstaja 20 družin, od tega le 2 pripadajo vsebujoči RNA in 5 do prisotnosti ovojnice. Med DNK virusi imajo samo dve družini gensko enojno vez. 9 virusi, ki vsebujejo DNA (genom se nam zdi v obliki obročne molekule deoksiribonukleinske kisline) in drugi 9 z linearno sliko. 9 družin so specifične za bakterije, druge pa 9 za arheologije.

Vpliv na bakterijsko celico

Virusi bakteriofage, odvisno od narave interakcije z bakterijsko celico, se lahko razlikujejo po fagusih virulentnega in zmernega tipa. Prvi lahko povečajo svoje število samo s pomočjo lytic ciklov. Postopki, v katerih je interakcija med virulentnega faga in celic je sestavljena iz adsorpcije na celični površini, ki uvaja v celično strukturo biosinteze procesov fagnih elementov in dajanje v funkcionalnega stanja in bakteriofag oddaljili od mojstra.

Razmislite o opisu virusov bakteriofagov, ki se zanašajo na njihovo nadaljnjo izpostavljenost v celici.

Bakterije imajo na svoji površini posebne fagospecificne strukture, predstavljene v obliki receptorjev, na katere je dejansko pritrjen bakteriofag. Z repom fag skozi encime, ki jih vsebuje, dokonča, uniči ovojnico na določeni lokaciji celice. Nadalje se pojavi njegovo zmanjšanje, zaradi česar se DNA vnaša v celico. Telo virusa bakteriofage z beljakovinskim slojem ostane zunaj.

Injekcija, ki jo doseže faga, povzroči popolno reorganizacijo vseh metabolnih procesov. Sinteza bakterijskih proteinov in RNK in DNK, ki je zaključena, ter proces prepisovanja začne bakteriofagni zaradi aktivnosti osebni encima transkriptaze, ki se aktivira šele po penetracijo v bakterijskih celicah.

Tako zgodnje kot pozne verige informacijske RNK se sintetizirajo po vstopu v ribosom nosilne celice. Obstaja tudi proces sinteze takih struktur, kot so nukleaza, ATPaza, lizocim, kapsid, rep in celo DNA-polimeraza. Postopek ponovitve poteka v skladu s polikonservativnim mehanizmom in se uresničuje le v prisotnosti polimeraze. Pozne beljakovine se oblikujejo po zaključku procesov replikacije deoksiribonukleinske kisline. Po tem se začne zaključna faza cikla, v katerem se pojavi fazni zorenje. In tudi se lahko kombinira z beljakovinskim nanosom in tvorbo zrelih delcev, pripravljenih za okužbo.

Cikli življenja

Ne glede na strukturo virusa bakteriofaga imajo vsi skupaj skupno značilnost življenjskih ciklov. V skladu z zmernostjo ali virulentnostjo sta oba tipa organizmov v začetnih stopnjah vpliva na celico z enakim ciklom podobna drug drugemu:

• postopek adsorpcije faga na posebnem receptorju;
• vbrizgavanje nukleinskih kislin v žrtev;
• začetek skupnega procesa replikacije nukleinskih kislin, fagov in bakterij;
• proces delitve celic;
• razvoj lizogenih ali lizičnih poti.

Zmerni bakteriofag ohranja prophage režim, sledi lizogeni poti. Predstavniki virulentov se razvijajo v skladu z litićnim modelom, v katerem obstajajo śtevilni zaporedni procesi:

• Smeri sinteze nukleinskih kislin določajo encimi faga, ki vplivajo na aparat, odgovoren za sintezo proteinov. Parazit začne inaktivirati RNA in DNA, ki pripadata gostitelju, in nadaljnje delovanje encimov vodi k njenemu cepitvi. V naslednjem delu postopka je celični aparat "podrejen" sintezi proteinov.
• Phage n. k je podvržena replikaciji in povzroči smer sinteze novih beljakovinskih membran. Postopek nastajanja lizocima je v podrejanju fagne RNK.
• Liza celic: ruptura celic zaradi delovanja lizocima. Obstaja sprostitev ogromnega števila novih fag, ki bodo okužili še bakterijske organizme.

Metode delovanja

Virusi bakteriofage najdejo široko uporabo pri antibiotični terapiji, ki služi kot alternativa antibiotikom. Med organizmi, ki jih je mogoče uporabiti, so najpogosteje izolirani: streptokokni, stafilokoki, klebsielleznyh, coli, proteusi, piobakteriofagi, poliprotein in dizenterija.

Na ozemlju Ruske federacije za medicinske namene je v praksi registriranih in uveljavljenih trinajst zdravilnih snovi, ki temeljijo na fahah. Običajno se takšne metode borilnih okužb uporabljajo, kadar tradicionalna oblika zdravljenja ne povzroča bistvenih sprememb, ki jih povzroča šibka občutljivost patogena na sam antibiotik ali celoten odpor. V praksi uporaba bakteriofagov vodi k hitremu in kvalitativnemu doseganju želenega uspeha, to pa zahteva prisotnost biološke membrane, ki je prekrita s plastjo polisaharidov, skozi katere antibiotiki ne morejo prodreti.

Terapevtska vrsta uporabe predstavnikov fag ne poišče podpore na Zahodu. Vendar se pogosto uporablja za nadzor bakterij, ki povzročajo zastrupitev s hrano. Dolgoročni poskusi na študiju aktivnosti bakteriofagov kažejo, da prisotnost, na primer, disenteričnega faga v skupnem prostoru mest in vasi, povzroči izpostavljenost prostora preventivnim ukrepom.

Genetski inženirji izkoriščajo bakteriofage kot vektorje, skozi katere se izvaja prenos DNA. In tudi z njihovim sodelovanjem je prenos genomskih informacij med interakcijskimi celicami bakterij.