7 עובדות על חיידקים

בקטריופאגים הם "אוכלי חיידקים" בכך שהם וירוסים שמדביקים ומשמידים חיידקים. אורגניזמים מיקרוסקופיים אלה נקראים לעיתים פאגים. בנוסף להדבקת חיידקים, בקטריופאגים מדביקים מיקרוסקופיים אחרים פרוקריוטות ידוע כ ארכאאה. זיהום זה ספציפי למין ספציפי של חיידקים או ארכאאה. שלב המדביק ה. קולי למשל, לא ידביק חיידקי אנתרקס. מכיוון שהבקטריופאגים אינם מדביקים תאים אנושיים, הם שימשו בטיפולים רפואיים לטיפול מחלות חיידקיות.

מכיוון שהחיידקים הם נגיפים, הם מורכבים מ- חומצות גרעין (DNA או RNA) הסגור בתוך מעטפת חלבון או קפסיד. בבקטריופאג עשוי להיות גם זנב חלבון המחובר לקפסיד עם סיבי זנב המשתרעים מהזנב. סיבי הזנב עוזרים לפאג להידבק למארחו והזנב עוזר להזריק את הנגיף גנים למארח. חיידק יכול להיות:

1. גנים ויראליים בראש קפסיד ללא זנב
2. גנים ויראליים בראש קפסיד עם זנב
3. קפסיד נימה או בצורת מוט עם DNA מעגלי חד גדילי.

איך נגיפים מתאימים את החומר הגנטי הנפשי שלהם לקפסידים שלהם? חיידקי RNA, נגיפי צמחים ו- נגיפי בעלי חיים יש מנגנון קיפול עצמי המאפשר לגנום הנגיפי להשתלב בתוך מיכל הקפסיד. נראה כי רק לגנום RNA הנגיפי יש מנגנון קיפול עצמי זה. נגיפי DNA מתאימים את הגנום שלהם לקפסיד בעזרת אנזימים מיוחדים המכונים אנזימי אריזה.

בקטריופאגים מסוגלים להתרבות על ידי מחזורי החיים הליזוגניים או הליטיים. המחזור הליזוגני ידוע גם כמחזור הממוזג מכיוון שהמארח לא נהרג. הנגיף מזריק את הגנים שלו לחיידק והגנים הנגיפים מוכנסים לחיידק כרומוזום. בתוך ה מחזור חיידקי חיידקי, הנגיף משכפל בתוך המארח. המארח נהרג כאשר הנגיפים המשוכפלים שזה עתה נשברים או מיתרים את התא המארח ומשתחררים.

בקטריופאגים עוזרים להעברת גנים בין חיידקים באמצעות רקומבינציה גנטית. סוג זה של העברת גנים נקרא התמרה. התמרה יכולה להתבצע דרך המחזור הליטי או הליזוגני. במחזור הליטי, למשל, הפאג מזריק את ה- DNA שלו לחיידק ואנזימים מפרידים את ה- DNA החיידקי לחתיכות. גני הפאגים מכוונים את החיידק לייצור גנים ויראליים יותר ורכיבים ויראליים (קפסידים, זנב וכו '). כחדש וירוסים מתחילים להרכיב, DNA חיידקי עלול להסתגר בטעות בתוך קפסיד ויראלי. במקרה זה, הפאג מחזיק ב- DNA חיידקי במקום DNA נגיפי. כשפאג זה מדביק חיידק אחר, הוא מזריק את ה- DNA מהחיידק הקודם לתא המארח. ה- DNA של החיידק התורם עשוי אז להכנס לגנום של החיידק שנדבק לאחרונה על ידי שילוב מחדש. כתוצאה מכך הגנים מחיידק אחד מועברים לחלל אחר.

בקטריופאגים ממלאים תפקיד במחלות אנושיות על ידי הפיכתם של כמה חיידקים לא מזיקים לסוכני מחלה. כמה מינים חיידקים כולל ה. קולי, סטרפטוקוקוס פיוגנים (גורם למחלות אכילת בשר), Vibrio cholerae (גורם כולרה), ו- שיגלה (גורם דיזנטריה) הופכים למזיקים כאשר גנים המייצרים חומרים רעילים מועברים אליהם דרך חיידקים. לאחר מכן חיידקים אלו מסוגלים להדביק בני אדם ולגרום הרעלת מזון ומחלות קטלניות אחרות.

מדענים בודדו חיידקים בוטריופאגים שהורסים את הסופרוג Clostridium difficile (C. מבד). ג. מבד בדרך כלל משפיע על מערכת העיכול הגורמת לשלשול וקוליטיס. טיפול בסוג זה של זיהום בקטריופאגים מספק דרך לשמר את חיידקי המעיים הטובים תוך הרס של רק ג. מבד חיידקים. בקטריופאגים נתפסים כאלטרנטיבה טובה ל אנטיביוטיקה. בגלל שימוש יתר באנטיביוטיקה, זנים עמידים של חיידקים הופכים נפוצים יותר. בקטריופאגים משמשים גם להשמדת מעולים אחרים כולל עמידות לתרופות ה. קולי ו MRSA.

בקטריופאגים הם הנגיף השופע ביותר באוקיאנוס. שלבים הידועים בשם פלאגיפאגים מדביקים ומשמידים את חיידקי ה- SAR11. חיידקים אלו ממירים מולקולות פחמן מומס לפחמן דו חמצני ומשפיעים על כמות הפחמן האטמוספרי הזמין. פלאגיפאג'ים ממלאים תפקיד חשוב במחזור הפחמן על ידי השמדת חיידקי SAR11, המתפשטים בקצב גבוה והם טובים מאוד להסתגל כדי למנוע זיהום. פלאגיפאג'ים שומרים על מספר חיידקי SAR11 בבדיקה, ומבטיחים כי אין שפע יתר של ייצור פחמן דו חמצני עולמי.

_{מקורות:}

• _{אנציקלופדיה בריטניקה אונליין, ש. v. "בקטריופאג", ניגש ל- 07 באוקטובר 2015, http://www.britannica.com/science/bacteriophage.}
• _{בית הספר הנורבגי למדעי הווטרינריה. "וירוסים יכולים להפוך למזיקים E. קולי מסוכן. "ScienceDaily. ScienceDaily, 22 באפריל 2009. www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090417195827.htm.}
• _{אוניברסיטת לסטר. "נגיפי אכילת חיידקים 'כדורי קסם במלחמה על סופרבוגים'." ScienceDaily. ScienceDaily, 16 באוקטובר 2013. www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131016212558.htm.}
• _{אוניברסיטת אורגון. "מלחמה ללא סוף, כשמחזור הפחמן של כדור הארץ נמצא באיזון." ScienceDaily. ScienceDaily, 13 בפברואר 2013. www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130213132323.htm.}