Бактериофаг вируси: структура и описание

Тази статия, подобно на биологичен доклад за клас 5 за вируси, бактериофаги, ще помогне на читателя да научи основната информация за тези извънклетъчни форми на живот. Тук ще разгледаме тяхното таксономично местоположение, характеристики на структурата и жизнената активност, проявяването на себе си в взаимодействие с бактериите и др.

въведение

Всеки знае, че универсалният представител на единицата на живота на планетата Земя е клетка. Границата между деветнадесетия и двадесети век обаче се превръща в епоха, през която са открити редица болести, засягащи животни, растения и дори гъби. Анализирайки този феномен и отчитайки общата информация за човешките заболявания, учените осъзнаха, че съществуват организми, които могат да имат характер на не-клетъчен характер.

Такива същества са изключително малки и поради това са способни да преминат през най-малкия филтър, без да се забавят къде дори най-малката клетка може да спре. Това доведе до откриването на вируси.

Обща информация

Преди да разгледаме представителите на вирусите - бактериофагите - ще се запознаем с обща информация за това царство на таксономичната йерархия.

Вирусната частица има най-малки размери (20-300 nm) и симетрично структуриране. Изграден от постоянно повтарящи се компоненти. Всички организми с вирусен произход са фрагмент на РНК или ДНК, те са капсулирани в специална обвивка на протеин, наречена капсид. Те нямат способността да функционират самостоятелно и да поддържат жизненоважна дейност, като са извън друга клетка. Проявлението на свойствата на живите същества е присъщо на тях само след въвеждане в друг организъм, докато самият вирус ще използва ресурсите на заловената клетка, за да поддържа стабилност в своето състояние. От това следва, че тази област на таксономията е представена под формата на паразитна, вътреклетъчна форма на живот. Има вируси, които улавят части от клетъчните мембрани, в които се развиват и живеят. Те образуват около тези места друга обвивка, покриваща капсида.

По правило вирусите образуват връзка с повърхността на клетката, в която паразитизират. След това вирусът влиза вътре и започва да търси специфична структура, която може да удари. Например, патогени на хепатит функция и живеят само в клетъчните единици на черния дроб, а паротит се опитва да проникне в паротидните жлези.

ДНК (РНК), принадлежащо на вируса, веднъж в клетката носител започва да взаимодейства с генетичен наследството на апарата, така че клетката се е започва неконтролирано процес на синтез на определен брой протеини, кодирани от нуклеинова киселина на патогена. След това има репликация, извършвана директно от самата клетка и по този начин започва процесът на сглобяване на нова вирусна частица.

бактериофаг

Кои са вирусите на бактериофагите? Това е специална форма на живот на Земята, която избирателно прониква в клетките на бактериите. Възпроизвеждането най-често се случва във вътрешността на носителя и самият процес води до лизис. Предвид пример на структурата на вируси бактериофаги, може да се заключи, че те са съставени от мембрани образувани от протеини и има апарат за възпроизвеждане на наследството на един РНК верига или две вериги на ДНК. Общият брой на бактериофагите приблизително съответства на общия брой бактериални организми. Тези вируси участват активно в химическото преобразуване на вещества и енергия в природата. Причинява разнообразни симптоми в бактериите и микробите, развити или развиващи се по време на еволюцията.

История на откритието

Изследователят на бактериологията Е. Тюорт създава описание на инфекциозната болест, което беше предложено в статия, публикувана през 1915 г. Това заболяване засяга стафилококи и може да премине през филтри и може да се транспортира от една колония клетки в друга.

Микробиолог от Канада, Ф. Д`Ерел, открива бактериофаги през септември 1917 г. Тяхното откритие се прави независимо от произведенията на Ф. Туоро.

През 1897 г. НФ Гамалея става наблюдател на феномена на бактериалния лизис, който се проявява под влияние на процеса на присаждане на агента.

Вирусите на бактериите са бактериофаги - паразити, които играят огромна роля в патогенезата на инфекциите. Те се ангажират да осигурят възстановяването на многоклетъчния тип организъм от много заболявания и следователно да формират специфичен тип имунна система. Д`Ерел за пръв път говори за това и по-късно го развива в преподаването. Тази ситуация привлича много учени, които започнаха да изследват тази област и се опитват да намерят отговори на такива въпроси като: какъв вид клетъчна структура (кристали) имат вирусите на бактериофагите? Какви са процесите в тях, тяхната бъдеща съдба и развитие? Всичко това и много повече привлича вниманието на много изследователи.

стойност

Структурата на вируси на базата на бактериофага може да ни разкаже много, особено за взаимодействие с друга информация, която човек има за тях. Например, те вероятно са най-старата форма на вирусни частици. Количественият анализ ни показва, че населението им е повече от 10³⁰ частици.

В природата те могат да бъдат намерени на същото място, където живеят бактериите, на които те могат да покажат чувствителност. Тъй като разглежданите организми се определят от тяхното местообитание, предпочитанията на бактериите, които те инфектират, тогава лизисът на почвените бактерии (фаги) ще живее в почвата. Колкото повече микроорганизми се съдържат в субстрата, толкова повече фаги са необходими там.

Всъщност всеки бактериофаг олицетворява една от основните елементарни единици на генетичната подвижност. Използвайки трансдукцията, те предизвикват появата на нови гени в наследствения материал на бактерията. За секунда може да възникне около 10 инфекции²⁴ бактериални клетки. Тази форма на отговор на въпроса кои вируси се наричат ​​бактериофаги открито ни показва начини за разпространение на наследствена информация, която се случва между бактериалните организми от общото местообитание.

Характеристики на структурата

В отговор на въпрос, структура има бактериофаг вирус, може да се заключи, че те могат да бъдат разграничени в съответствие с химична структура, във форма на нуклеинова киселина (напр. A.) и морфологични данни на формата на взаимодействие с бактериални организми. Размерът на такъв организъм може да бъде няколко хиляди пъти по-малък от самата микробна клетка. Типичен представител на фаги се образува от главата и опашката. Дължината на опашната част може да бъде два до четири пъти по-голяма от диаметъра на главата, при която случайно съществува генетичен потенциал, който е под формата на верига от ДНК или РНК. Също така има ензим-транскриптаза, потопена в неактивно състояние и обградена от слой протеини или липопротеини. Тя причинява съхранението на генома вътре в клетката и се нарича капсид.

Характеристиките на структурата на вируса на бактериофагите определят неговата опашка като тръба от протеини, която служи като продължение на обвивката, образуваща главата. В района на каудалната основа се намира ATPase, която регенерира енергийните ресурси, използвани за процеса на инжектиране на генетичен материал.

Систематични данни

Бактериофагът е бактерия, която заразява бактериите. По този начин класифицира таксономията в таблицата с йерархични подредби. Приписването на титлата в тази наука се дължи на откриването на огромен брой от тези организми. Понастоящем тези въпроси се разглеждат от ICTV (ICTV). В съответствие с Международните класификационни стандарти и разпространението на таксони между вирусите, бактериофагите се отличават с вида нуклеинова киселина, която съдържат, или с морфологичните свойства.

За днес има 20 семейства, сред които само 2 принадлежат към съдържащата РНК и 5 към присъствието на плика. Сред ДНК вирусите, само 2 семейства имат едноверижен геном. 9 вируси, съдържащи ДНК (геномът се явява ни под формата на молекула на деоксирибонуклеинова киселина) и други 9 с линейна фигура. 9 семейства са специфични за бактериите, а останалите 9 до archeas.

Влияние върху бактериалната клетка

Бактериофагните вируси, в зависимост от естеството на взаимодействието с бактериалната клетка, могат да се различават от фагите от вирулентния и умерения тип. Първите могат да увеличат броя си само с помощта на литически цикли. Процеси, при които взаимодействието на вирулентен фаг и клетките се състои от адсорбция на повърхността на клетка, въвеждане в клетъчната структура на биосинтезата процеси фагови елементи и въвеждане на функционалното състояние и бактериофаг излиза от майстора.

Обмислете описание на вирусите на бактериофагите, разчитайки на тяхното по-нататъшно излагане в клетката.

Бактериите имат на тяхната повърхност специални фагоспецифични структури, представени под формата на рецептори, към които в действителност е прикрепен бактериофагът. Използвайки опашката, фагът, чрез ензимите, съдържащи се при неговото завършване, унищожава плика в определено място на клетката. Освен това се получава намаление, в резултат на което ДНК се въвежда в клетката. "Тялото" на бактериофагния вирус с протеиновото си покритие остава навън.

Инжектирането, извършено от фаг, причинява пълно реорганизиране на всички метаболитни процеси. Синтез на бактериални протеини и РНК и ДНК, е завършена, и процеса на транскрипция започва бактериофаги активност благодарение личен ензим, наречен транскриптаза, която се активира само след проникване в клетката на бактерии.

Двете ранни и късни вериги на информационна РНК се синтезират, след като влязат в рибозомата на носещата клетка. Съществува и процес на синтез на такива структури като нуклеаза, АТРаза, лизозим, капсид, опашка и дори ДНК полимераза. Процесът на репликация се осъществява в съответствие с полуконсервативния механизъм и се осъществява само в присъствието на полимераза. Късни протеини се образуват след завършване на процесите на репликация на дезоксирибонуклеинова киселина. След това започва финалната фаза на цикъла, при която настъпва съзряването на фаги. Също така може да се комбинира с протеиновото покритие и образуването на зрели частици, готови за инфекция.

Цикли на живота

Независимо от структурата на бактериофагичния вирус, всички те имат обща характеристика на жизнения цикъл. Съгласно умереността или вирулентността, двата вида организми са еднакви един с друг в началните етапи на влияние върху клетка със същия цикъл:

• процесът на адсорбция на фаг на специален рецептор;
• инжектиране на нуклеинови киселини в жертвата;
• се започва съвместният процес на репликация на нуклеинови киселини, както на фагите, така и на бактериите;
• процесът на клетъчно делене;
• развитие на лизогенни или литични пътища.

Умереният бактериофаг запазва профагеговия режим, следва лизогенния път. Вирулентните представители се развиват в съответствие с литичния модел, в който има редица последователни процеси:

• Посоката на синтезата на нуклеиновите киселини се определя от ензимите на фагите, които засягат апаратурата, отговорна за протеиновия синтез. Паразитът започва да инактивира РНК и ДНК, принадлежащи на гостоприемника, и по-нататъшно ензимно действие води до неговото разцепване. В следващата част на процеса, клетъчният апарат е "подчинен" на протеиновия синтез.
• Phage n. к. се подлага на репликация и предизвиква посоката на синтеза на нови протеинови мембрани. Процесът на образуване на лизозим е в подчинеността на фаговата РНК.
• Клетъчен лизис: руптура на клетките, дължаща се на активността на лизозим. Има освобождаване на огромен брой нови фаги, които ще заразят бактериалните организми допълнително.

Методи на работа

Бактериофагичните вируси се срещат широко в антибиотичната терапия, която служи като алтернатива на антибиотиците. Сред организми, които могат да се прилагат, обикновено се различават: стрептококи, стафилококи, klebsielleznyh, ако Proteaceae, piobakteriofagov, poliproteynovyh и дизентерия.

На територията на Руската федерация за медицински цели са регистрирани и практически приложими 13 лекарствени вещества, базирани на фаги. Обикновено такива методи за борба с инфекциите се използват, когато традиционната форма на лечение не води до значителни промени, което се дължи на слабата чувствителност на патогена към самия антибиотик или към пълната резистентност. На практика използването на бактериофаги води до бързо и качествено постигане на желания успех, но това изисква наличието на биологична мембрана, покрита със слой от полизахариди, през която антибиотиците не могат да проникнат.

Терапевтичният тип използване на представители на фаги не намира подкрепа на Запада. Въпреки това, той често се използва за контрол на бактериите, които причиняват хранително отравяне. Дългосрочните експерименти върху изследването на активността на бактериофагите ни показват, че присъствието, например, на дизентерен фаг в общото пространство на градовете и селата, предизвиква излагане на пространство на превантивни мерки.

Генетичните инженери експлоатират бактериофаги, като вектори, чрез които се осъществява трансфера на ДНК. Също така с тяхното участие има трансфер на геномна информация между взаимодействащи клетки на бактерии.