Siklus hidup Bakteriofag: Pengertian, struktur, terapi

Bakteriofag adalah virus yang memiliki kemampuan menginfeksi bakteri. Istilah ini digunakan dalam bidang biologi.

Sebelum melanjutkan dengan definisi, penting untuk dicatat bahwa virus adalah organisme yang terdiri dari asam nukleat dan protein yang reproduksinya hanya mungkin di dalam sel hidup tertentu, karena menggunakan metabolisme mereka. Sementara itu, bakteri adalah mikroorganisme yang terdiri dari satu jenis sel yang tidak memiliki inti yang berdiferensiasi.

Seperti virus lainnya, bakteriofag menyajikan materi genetiknya yang ditutupi oleh protein. Kebanyakan dari mereka adalah bagian dari ordo Caudoviral.

Bakteriofag, juga dikenal sebagai fag, dapat memiliki genom yang terbuat dari asam ribonukleat (RNA) atau asam deoksiribonukleat (DNA). Dalam beberapa kasus mereka hanya memiliki empat gen, sedangkan dalam kasus lain mereka dapat memiliki lebih dari seratus.

Proses infeksi yang dikembangkan oleh bakteriofag merupakan siklus hidup mereka. Adalah mungkin untuk membedakan antara siklus lisogenik dan siklus litik.

Dengan siklus lisogenik, bakteriofag memasukkan DNA-nya ke dalam kromosom bakteri yang diinfeksinya. Dengan cara ini, DNA-nya disalin dan ditransmisikan dengan DNA sel itu sendiri. Siklus litik, di sisi lain, menyiratkan bahwa bakteriofag menghasilkan beberapa spesimen baru di dalam sel bakteri yang terinfeksi hingga meledak.

Perlu dicatat bahwa karena bakteriofag hanya bertindak pada bakteri dan bukan pada sel manusia, mereka telah digunakan dalam penelitian medis untuk mengobati penyakit bakteri yang mempengaruhi orang.

Pengertian

Bakteriofag, juga disebut fage, adalah virus yang secara eksklusif menginfeksi bakteri. Ukurannya diperkirakan antara 20 dan 200 nanometer.

Dimungkinkan untuk menemukan fage di komunitas bakteri yang paling beragam, baik di tanah atau juga di flora usus hewan. Namun, penting untuk dicatat bahwa bakteriofag ditemukan dalam jumlah besar di perairan laut. Bahkan diperkirakan 70% bakteri laut dapat terinfeksi olehnya.

Virus adalah molekul DNA atau RNA yang dikelilingi oleh selubung protein yang membutuhkan replikasi sel yang layak. Virus menggunakan mesin metabolisme sel untuk mensintesis bahan genetik dan protein amplop. Ada berbagai jenis virus yang dapat menginfeksi sel prokariotik atau sel eukariotik. Bakteriofag atau fag adalah virus yang bereproduksi dalam sel prokariotik.

Genom fag dapat berupa RNA untai tunggal (MS2, Qß), RNA untai ganda (phi 6), DNA untai tunggal (phi X174, fd, M13) atau DNA untai ganda (T3, T7, lambda, T5, Mu, T2, T4). Asam nukleat ini mungkin mengandung basa yang tidak biasa yang disintesis oleh protein fag. Pada pasangan-T genom tidak mengandung sitosin tetapi 5′-hidroksimetilsitosin, sedangkan pada tipe-tipe lain dari fag beberapa basa sebagian tersubstitusi.

Sejarah pertama pendeteksian Bakteriofag terjadi pada tahun 1913 dan itu adalah ahli bakteriologi asal Inggris, Frederick William Twort, yang akan berbicara untuk pertama kalinya dari agen-agen ini yang mampu menginfeksi bakteri, toh, dia tidak bisa memastikannya dengan pasti walaupun jika mendekati kemungkinan virus.

Sementara itu, pada tahun 1917, Félix d’Herelle, seorang ahli mikrobiologi Kanada, memeriksa virus yang menyerang dan melepaskan parasit pada bakteri dan menamainya seperti yang kita sebut hari ini: Bakteriofag.

Perlu disebutkan bahwa bakteriofag mampu menyebabkan apa yang dikenal sebagai siklus reproduksi virus atau siklus lisogenik dan sangat sedikit yang dapat menghasilkan kedua siklus pada saat yang sama.

Yang pertama terdiri dari fase-fase berikut: fiksasi, penetrasi, pengembangan, sintesis, perakitan dan rilis. Sementara yang lain virus menempel pada dinding bakteri dengan serangkaian proses penetrasi dan penahan dan akhirnya memasukkan asam nukleatnya ke dalam bakteri.

Terapi fag telah digunakan sejak pertengahan abad terakhir untuk mengobati beberapa infeksi yang disebabkan oleh bakteri.

siklus litik 2
Ini adalah bakteri ditutupi bakteriofag melekat (virus bakteri)

Bakteri adalah mikroorganisme uniseluler yang sangat kecil yang memiliki bentuk berbeda. Mereka tidak memiliki inti atau organel membran di dalam dan bergerak. Perlu dicatat bahwa bakteri adalah organisme tertua dan terbesar di planet ini dan dapat ditemukan hampir di mana-mana, hangat, habitat dingin, air dingin, air panas dan bahkan di luar angkasa.

Struktur

Bakteriofag adalah organisme kecil seperti virus yang menginfeksi bakteri. Mereka terdiri dari kapsul protein di sekitar gen RNA atau DNA.

Struktur bakteriofag dapat mencakup berbagai karakteristik untuk menginfeksi sel inang. Banyak bakteriofag memiliki pohon sentral dan aksesori mirip kaki. Fiksasi bagian ke bakteri, dan bahan genetik disuntikkan melalui pohon ke dalam sitoplasma sel inang, di mana ia melipat dan menyusun kembali keturunan.

Anteseden pertama dari pendeteksiannya terjadi pada tahun 1913 dan itu adalah ahli bakteriologi kelahiran Inggris, Frederick William Twort, yang akan berbicara untuk pertama kalinya dari agen-agen ini yang mampu menginfeksi bakteri, namun, ia tidak dapat memastikannya secara pasti meskipun jika itu adalah mendekati kemungkinan virus. Sementara itu, pada tahun 1917, Félix d’Herelle, seorang ahli mikrobiologi Kanada, memeriksa virus yang menyerang dan melepaskan parasit pada bakteri dan menamainya seperti yang kita sebut hari ini: bacteriophage.

Perlu disebutkan bahwa bakteriofag mampu menyebabkan apa yang dikenal sebagai siklus reproduksi virus atau siklus lisogenik dan sangat sedikit yang dapat menghasilkan kedua siklus pada saat yang sama. Yang pertama terdiri dari fase-fase berikut: fiksasi, penetrasi, pengembangan, sintesis, perakitan dan rilis.

Sementara di yang lain, virus menempel pada dinding bakteri dengan serangkaian proses penetrasi dan penahan dan akhirnya memperkenalkan asam nukleatnya di dalam bakteri.

Terapi fag telah digunakan sejak pertengahan abad terakhir untuk mengobati beberapa infeksi bakteri.

Bakteri adalah mikroorganisme bersel tunggal yang sangat kecil yang memiliki berbagai bentuk. Mereka tidak memiliki inti atau organel membran di dalam dan mereka bergerak. Perlu dicatat bahwa bakteri adalah organisme tertua dan paling masif di planet ini dan dapat ditemukan hampir di mana-mana, hangat, dingin, air dingin, habitat air panas dan bahkan di luar angkasa itu sendiri.

Bakteriologi, cabang mikrobiologi, bertanggung jawab atas studi bakteri.

Siklus hidup

Siklus hidup bakteriofag adalah litik atau lisogenik. Fag litik, seperti T4, melisis sel inang setelah replikasi virion. Mereka kemudian melepaskan keturunan bakteriofag untuk menemukan komputer host baru.

Fag lisogenik tidak langsung melisis sel inang. Fag ini dikenal sebagai fag sedang. Genom bakteriofag berintegrasi dengan genom inang dan bereplikasi dengannya, tanpa merusak sel. Ketika kondisi memburuk untuk sel inang, seperti kekurangan makanan, fag memulai siklus reproduksi, mengakibatkan lisis.

Siklus hidup bakteriofag terdiri dari beberapa langkah:

  • agregasi dan penetrasi
  • sintesis protein dan asam nukleat
  • virion mount
  • Pelepasan virion

Agregasi dan penetrasi: Bakteriofag memegang reseptor pada permukaan luar bakteri. Itu termasuk lipopolisakarida, asam teichoic, protein, atau flagella. Banyak bakteriofag menggunakan mekanisme agak seperti jarum suntik hipodermik untuk menyuntikkan bahan genetik ke dalam sel dengan struktur seperti ekor.

Sintesis protein dan asam nukleat: Ribosom bakteri menerjemahkan mRNA virus menjadi protein. Jika bakteriofag memiliki genom RNA, RNA replikase disintesis awal dalam proses ini. Host polimerase RNA direkrut untuk secara istimewa menyalin mRNA virus, mengganggu sintesis protein host normal. Protein dikumpulkan menjadi virion baru.

Virion Montage: Protein pembantu sering digunakan untuk memasang partikel virus. Pelat dasar kepala silinder, ekor, dan kapsid disusun satu per satu, dengan DNA yang dimuat di dalamnya.

Pelepasan Virion: Bakteriofag yang baru terbentuk akan melepaskan lisis, peregangan tekanan, atau mekar.

Terapi bakteriofag

Menjadi predator alami bakteri, bakteriofag telah lama dianggap sebagai agen terapi potensial. Ada banyak bagian dari terapi bakteriofag yang digunakan pada manusia. Dalam sebuah penelitian terhadap 550 pasien dengan sepsis bakteri, fag diberikan secara oral, topikal, atau ke mata, telinga, atau hidung. Tingkat keberhasilan pengobatan berkisar antara 75 hingga 100 persen. Kemanjuran bahkan lebih tinggi di antara pasien yang tidak menanggapi terapi antibiotik.

Bakteriofag juga efektif dalam:

  • Meningitis serebrospinal pada infeksi kulit bayi baru lahir karena pseudomonas, staphylococcus, Klebsiella, proteus, dan Escherichia Coli.
  • abses subphrenic dan subhepatik periodik
  • penyakit bakteri kronis

Terapi bakteriofag juga telah ditemukan untuk menormalkan tingkat faktor nekrosis tumor serum (TNF-α) serum.

Apakan aman terapi bakteriofag?

Bakteriofag tampaknya tidak berbahaya jika digunakan secara klinis. Dalam phi bakteriofag AS. X174 digunakan untuk memantau fungsi kekebalan humoral pada pasien adenosine yang kekurangan deaminase, dan untuk mempelajari respon imun manusia.

Fag sangat umum di lingkungan dan makanan, dan berhubungan dengan penyakit atau kerusakan. Pertimbangan dalam agen terapeutik adalah mereka tidak boleh memicu transduksi luas atau memiliki seri gen dengan gen resistensi antibiotik penting yang diketahui, homologi, gen toksin yang dikodekan bakteriofag, dan gen untuk faktor bakteri dari keracunan.

Tahapan Metamorfosis semut, kupu kupu dan katak
Contoh Ekologi: Tujuan, jenis, peranan, cabang
10 Ciri-ciri Nematoda yang penting berikut ini
Manfaat botani dalam berbagai bidang kehidupan