バクテリオファージは、細菌に感染して破壊するウイルスであるという点で「細菌を食べる人」です。ファージと呼ばれることもあるこれらの微視的な生物は、自然界に遍在しています。バクテリオファージは、細菌に感染するだけでなく、古細菌として知られる他の微細な原核生物にも感染します。この感染症は、特定の種の細菌または古細菌に特有のものです。 Eに感染するファージ。大腸菌 たとえば、炭疽菌には感染しません。バクテリオファージはヒト細胞に感染しないため、細菌性疾患を治療するための医学療法に使用されてきました.
バクテリオファージには 3 つの主要な構造タイプがあります。
バクテリオファージはウイルスであるため、タンパク質の殻またはキャプシドに囲まれた核酸 (DNA または RNA) で構成されています。バクテリオファージはまた、キャプシドに付着したタンパク質尾部を有し、尾部繊維が尾部から伸びている場合があります。尾部繊維はファージが宿主に付着するのを助け、尾部はウイルス遺伝子を宿主に注入するのを助けます.バクテリオファージは次のように存在する可能性があります:
<オール>バクテリオファージはゲノムをパックします
ウイルスはどのようにして大量の遺伝物質をキャプシドに収めるのですか? RNA バクテリオファージ、植物ウイルス、および動物ウイルスには、ウイルスゲノムがキャプシドコンテナー内に収まるようにする自己折りたたみメカニズムがあります。ウイルス RNA ゲノムだけがこの自己折りたたみ機構を持っているようです。 DNA ウイルスは、パッキング酵素として知られる特別な酵素の助けを借りて、ゲノムをキャプシドに適合させます。
バクテリオファージには 2 つのライフサイクルがあります
バクテリオファージは、溶原性または溶解性ライフ サイクルのいずれかによって再生することができます。溶原性サイクルは、宿主が殺されないため、温帯サイクルとしても知られています。ウイルスはその遺伝子を細菌に注入し、ウイルス遺伝子は細菌の染色体に挿入されます。バクテリオファージ溶解サイクルでは、ウイルスは宿主内で複製します。新たに複製されたウイルスが宿主細胞を破壊または溶解して放出されると、宿主は殺されます。
バクテリオファージは細菌間で遺伝子を伝達します
バクテリオファージは、遺伝子組換えによって細菌間で遺伝子を伝達するのに役立ちます。このタイプの遺伝子導入は、形質導入として知られています。形質導入は、溶菌サイクルまたは溶原性サイクルのいずれかを通じて達成できます。たとえば、溶菌サイクルでは、ファージがその DNA を細菌に注入し、酵素が細菌の DNA を断片に分離します。ファージ遺伝子は、細菌がより多くのウイルス遺伝子とウイルス成分 (キャプシド、テールなど) を生成するように指示します。新しいウイルスが集まり始めると、細菌の DNA が誤ってウイルスのキャプシド内に閉じ込められることがあります。この場合、ファージはウイルス DNA の代わりに細菌 DNA を持っています。このファージが別の細菌に感染すると、以前の細菌の DNA を宿主細胞に注入します。ドナー細菌の DNA は、組換えによって新たに感染した細菌のゲノムに挿入される可能性があります。その結果、ある細菌の遺伝子が別の細菌に移されます。
バクテリオファージは細菌を人間に有害にする可能性があります
バクテリオファージは、一部の無害な細菌を病気の病原体に変えることで、人間の病気に関与しています。 E を含むいくつかの細菌種。大腸菌 、レンサ球菌 (人食い病を引き起こす)、Vibrio cholerae (コレラを引き起こす)、赤痢菌 （赤痢を引き起こす）有毒物質を生成する遺伝子がバクテリオファージを介してそれらに移されると、有害になります。これらの細菌は人間に感染し、食中毒やその他の致命的な病気を引き起こす可能性があります.
バクテリオファージはスーパーバグを標的にするために使用されています
科学者は、スーパーバグ Clostridium difficile (C. diff) を破壊するバクテリオファージを分離しました . C.差分 通常、下痢や大腸炎を引き起こす消化器系に影響を与えます。このタイプの感染症をバクテリオファージで治療することで、善玉菌だけを破壊しながら腸内善玉菌を保存する方法が提供されます。差分 細菌。バクテリオファージは、抗生物質の優れた代替手段と見なされています。抗生物質の過剰使用により、耐性菌株がより一般的になってきています。バクテリオファージは、薬剤耐性菌を含む他のスーパーバグを破壊するためにも使用されています。大腸菌
バクテリオファージは世界の炭素循環において重要な役割を果たしています
バクテリオファージは、海で最も豊富なウイルスです。ペラギファージとして知られるファージは、SAR11 細菌に感染して破壊します。これらの細菌は、溶解した炭素分子を二酸化炭素に変換し、利用可能な大気中の炭素の量に影響を与えます。ペラギファージは、SAR11 細菌を破壊することにより、炭素循環において重要な役割を果たします。SAR11 細菌は、急速に増殖し、感染を回避するのに非常に優れています。ペラギファージは SAR11 細菌の数をチェックし、地球規模で二酸化炭素が過剰に生成されないようにします。
ソース:
- ブリタニカ オンライン百科事典、s. v. 「バクテリオファージ」、2015 年 10 月 7 日にアクセス、http://www.britannica.com/science/bacteriophage.
- ノルウェー獣医学部。 「ウイルスは無害な大腸菌を危険に変えることができます。」サイエンスデイリー。 ScienceDaily、2009 年 4 月 22 日。 www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090417195827.htm.
- レスター大学。 「細菌を食べるウイルス『スーパーバグとの戦争における魔法の弾丸』。」サイエンスデイリー。 ScienceDaily、2013 年 10 月 16 日。 www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131016212558.htm.
- オレゴン州立大学。 「地球の炭素循環が均衡を保つ、終わりのない戦争」サイエンスデイリー。 ScienceDaily、2013 年 2 月 13 日。 www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130213132323.htm.
