фаги, бактериофаги

фаги, бактериофаги

Бактериофаги это вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Бактериофаги размножаются в бактериях и вызывают их растворение. Как правило бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала – одноцепочечной или двуцепочечной РНК. Размер частиц приблизительно от 20 до 200 нанометров.

 Жизненный цикл бактериофага

  1. Фаг приближается к бактерии, и хвостовые нити связываются с рецепторными участками на поверхности бактериальной клетки.
  2. Хвостовые нити изгибаются и «заякоривают» шипы и базальную пластинку на поверхности клетки; хвостовой чехол сокращается, заставляя полый стержень входить в клетку; этому способствует фермент лизоцим, который находится в базальной пластинке; таким образом нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) вводится внутрь клетки.
  3. Нуклеиновая кислота фага кодирует синтез ферментов фага, используя для этого белоксинтезирующий аппарат хозяина.
  4. Фаг тем или иным способом инактивирует ДНК и РНК хозяина, а ферменты фага совсем расщепляют её; РНК фага подчиняет себе клеточный аппарат.
  5. Нуклеиновая кислота фага реплицируется и кодирует синтез новых белков оболочки.
  6. Новые частицы фага, образовавшиеся в результате спонтаной самосборки белковой оболочки вокруг фаговой нуклеиновой кислоты; под контролем РНК фага синтезируется лизоцим.
  7. Лизис клетки: клетка лопается под воздействием лизоцима; высвобождается около 200-1000 новых фагов; фаги инфицируют другие бактерии.
  8. Стадии 1-7 по времени занимают около 30 минут; этот период называется латентным периодом.

Лечение бактериофагами

Бактериофаги используют для антибактериальной терапии, альтернативно приёму антибиотиков.

Очень важным свойством бактериофагов является их специфичность: бактериофаги лизируют культуры определенного вида, более того, существуют так наз. типовые бактериофаги, лизирующие варианты внутри вида.

Выявить бактериофаги можно путем нанесения содержащего бактериофаг материала на плотные питательные среды, засеянные газоном чувствительной бактериальной культуры. В том месте газона, куда попал бактериофаг, образуется стерильное пятно или бляшка – зона лизиса бактерий газона вследствие размножения бактериофага. Количество образовавшихся негативных колоний бактериофага соответствует количеству бактериофагов в материале.

Бактериофаги применяют для профилактики и лечения некоторых бактериальных инфекций. В последнее время интерес к ним возрос в связи с широким распространением лекарственно-устойчивых форм патогенных и условно-патогенных бактерий. Препараты бактериофагов выпускают в виде таблеток, мазей, аэрозолей, свечей, в жидком виде. Употребляют их для орошения, смазывания раневых поверхностей, вводят перорально, внутривенно и т.д.

У каждого обитателя Вселенной свое назначение: все в природе гармонично и взаимосвязано, все имеет свои логические связи и требует баланса, чтобы жить в равновесии и гармонии

Бактериофаги – (отбактериии греч. fagos – пожиратель) – это особые представители царства вирусов. Особенность бактериофагов в том, что они приспособились использовать для своего размножения клетки бактерий.

Эти маленькие создания потрясающе многообразны.
Вирусы бактериий, иначе называемые бактериофагами, – крупнейшая из известных групп вирусов.
Современная классификация бактериофагов включает 13 семейств, подразделенных более чем на 140 родов, которые содержат более 5300 видов фагов.
Применение современных электронных микроскопов позволило детально изучить строение фагов. Оказалось, что многие из них устроены сложнее, чем вирусы человека, животных и растений.

Как выглядят бактериофагии?

Они очень маленькие, самые мелкие – не имеют и клеточки. Размер фага 0,1-0,2 миллимикрона (миллионные доли миллиметра!), что примерно составляет 1/1000 часть от бактериальной клетки величиной около 5 микрон.

Выглядят фаги необычно. Есть среди них и такие, что похожи на маленькие космические станции: аккуратные кристаллы с четкими гранями, стоящие на ножках-фибриллах. Стенки «корпуса» кристалла выстроены из молекул белка, а внутри конструкции находится генная информация фага – ДНК или РНК

Где живут бактериофаги «на воле»?

У них очень разная морфология, и среда обитания. Они живут везде, где есть бактерии – в воде, в почве, в каплях дождя, на поверхностях предметов, овощей, фруктов, на шерсти животных, на коже человека и внутри организма.

Чем богаче среда микроорганизмами, тем больше в ней фагов. Особенно много фагов в черноземе и почвах, в которые вносились органические удобрения. В 1 мм3 обыкновенной воды – около миллиарда фагов.

Человек и Бактериофаг

Человек уже не пьет сырую воду из рек, не моется в естественных водоемах. Когда вода попадает в водопровод, то она обязательно проходит жесткую систему обработки хлорирования. И, фактически, все живые существа, которые живут в воде, гибнут.

Да, мы избавляемся от очень многих вредных микробов, но, к сожалению, мы избавляемся и от наших микро друзей.

Почему так страшно использовать антибиотики, когда они не показаны, когда человек еще не настолько болен, что ему нужны такие радикальные мощные средства? Потому что антибиотики затрагивают всю популяцию бактерий и нормофлору.

Бактериофаги – естественные ограничители популяции бактерий.

Каждый бактериофаг проникает в «свою» бактерию путем специального механизма и начинает там размножаться. Размножается он там до тех пор, пока не разорвет бактерию и не выйдет наружу. И тогда уже много бактериофагов начинают искать себе бактерии для того, чтобы в ней воспроизвестись.

От бактерии остаются лишь обломки, зато на свет появляются не менее 100-200 новых фагов, готовых к нападению. Цикл – время с момента заражения бактерии до выхода потомства – длится всего от 15 до 40 минут в зависимости от вида фага.

Фаги строго избирательны.

Ученые даже не стали присваивать фагам имена: гораздо удобнее называть фага по имени бактерии. Есть фаги стрептококковые, фаги дизентерийные, фаги стафилококковые и т.д., они существуют благодаря бактериям. Где есть бактерии, там есть и фаги: в почве, воде ручья, озера, внутри организма и на коже человека, животного.

В микромире фаги играют роль естественных ограничителей численности бактерий. Количество фагов колеблется в зависимости от количества бактерий.

Если количество нужных фагу бактерий снижается, то и фагов становится меньше, иначе им негде будет размножаться. Поэтому фаги ограничивают, но не уничтожают полностью популяцию бактерий.

Соотношение фагов и соответствующих бактерий находится в таком же балансе, как и соотношение хищников и грызунов в макромире.

Что говорят специалисты

Прогноз инфекционистов: «Фаготерапия в скором времени станет прорывом в борьбе с инфекциями.

Прогноз иммунологов: «Фаготерапия займет ту нишу, где несостоятельна современная иммунотерапия»

Прогноз аналитиков : «В течение пяти лет производство бактериофагов станет одной из лидирующих отраслей в фармацевтической промышленности»

История бактериофагов.

1896 год – открытие бактериофагов Британским бактериологом Эрнестом Ханкин 1898 год – бактериофаги исследованы российским ученым Николаем Гамалея.В этом же году фаги стали использовать при лечении ран и различных инфекций.1920-е годы – Феликс д’Эрель – канадский сотрудник Института Пастера (Париж) назвал бактериофаги «бактериофагами» и охарактеризовал их: «вирусы, размножающиеся в бактериях». 1940-е годы. Везде, кроме СССР разработки бактериофагов вычеркнуты из числа перспективных исследований. В СССР исследования продолжаются

Во всем мире популярность приобретает метод применения антибиотиков.

1980-е годы Эффективность лечения антибиотиками значительно понизилась Бактерии выработали лекарственную устойчивость.

Интерес к фаговой терапии возобновился. Начало 2000-х годов – Гленн Моррис – сотрудник Университета Мэриленд (США) совместно с НИИ бактериофагов, микробиологии и вирусологии в Тбилиси наладил испытания фаговых препаратов для получения лицензии на их применение в США. Июль 2007 года – бактериофаги одобрены для использования в США На протяжении последних нескольких лет исследования свойств бактериофагов проводятся в России, Грузии, Польше, Франции, Германии, Финляндии, Канаде, США, Великобритании, Мексике, Израиле, Индии, Австралии.

Изучение свойств фагов способствовало развитию концепции фаготерапии.

Преимущества Бактериофагов

    • действуют лишь на определенные бактерии,
    • не нарушают баланса высшего организма,
    • постоянно эволюционируют,
    • не вызывают побочных эффектов,
    • не ослабляют иммунитет,
    • не развивают устойчивость бактерий

Альтернатива антибиотикам

    • бактериофаги способны уничтожать бактерии, устойчивые к антибиотикам,
    • усложняют выработку бактерией механизма устойчивости,
    • хорошо проникают в ткани организма человека и животного,
    • не подавляют рост нормофлоры,
    • не вызывают побочных эффектов,
    • сочетаются с любыми лекарственными
    • препаратами, оказывают иммуностимулирующее действие.

В Ветеринарии

Профилактика и лечение бактериальных заболеваний птиц и животных

    • Лечение гнойно-воспалительных заболеваний слизистых глаз, полости рта
    • Профилактика гнойно-воспалительных осложнений при ожогах, ранениях, операционных вмешательствах

В Генной инженерии

Фаги- это идеальный объект для генетических манипуляций.

    • для трансдукции- естественной передачи генов между бактериями
    • как векторы, переносящие участки ДНК

С помощью фагов можно конструировать направленные изменения в геноме хозяйской ДНК.

В Пищевой промышленности

    • В массовом порядке фагосодержащими средствами уже обрабатывают готовые к употреблению продукты из мяса и домашней птицы.
    • В разработке – фаговый раствор для распыления на мясе и мясной продукции в убойных цехах.
    • Бактериофаги применяют в производстве продуктов питания из мяса, мяса птицы, сыров, растительной продукции, и пр.

В Сельском хозяйстве

    • Распыление фагопрепаратов для защиты растений и урожая от гниения и бактериальных заболеваний
    • Применение фагопрепаратов для защиты скота иптицы от инфекций и бактериальных заболеваний

Для Экологической безопасности

    • антибактериальная обработка семян и растений
    • очистка помещений пищеперерабатывающих предприятий
    • санитарная обработка рабочего пространства и оборудования
    • профилактика помещений больниц
    • проведение экологических мероприятий

http://www.baby.ru/blogs/post/6082243/

____________________________________

>>>> фаги

..