1。導入:
* 一般化された形質導入: これは、ファージがパッケージング中に宿主DNAの断片をカプシドに誤ってパッケージ化するときに発生します。このファージが新しい細菌細胞に感染すると、宿主DNAを供給し、その後、相同組換えを介して細菌ゲノムに統合できます。これにより、新しい遺伝子が導入されたり、既存の遺伝子を変更したりできます。
* 特殊な輸血: これは、ファージがそのDNAを細菌染色体に統合し、予言になるときに発生します。ファージが染色体から税を及ぼすと、隣接する細菌DNAを服用することがあります。新しい宿主に感染すると、このファージはこの特定の細菌DNAを伝達し、新しい特性を付与する可能性があります。
2。予言としての統合:
*ファージが細菌細胞に感染すると、そのDNAを宿主染色体に統合し、予言になります。この統合DNAは、ホストゲノムとともに複製することができ、ファージは宿主の永続的な居住者になります。
*毒素産生、抗生物質耐性、または新しい代謝経路を利用する能力など、細菌に利益をもたらす遺伝子を運ぶことにより、プロファージは宿主ゲノムに寄与する可能性があります。
宿主ゲノムへのバクテリオファージの寄与の例:
* Shiga毒素産生大腸菌(STEC): Shiga Toxinの遺伝子を運ぶファージは、STEC株の病原性の原因であり、それらを主要な公衆衛生上の懸念としています。
* 抗生物質耐性: バクテリオファージは、抗生物質耐性のために遺伝子を運ぶことができ、それを他の細菌に移し、抗生物質耐性の拡大に寄与します。
* 新しい代謝経路: ファージは、新しい代謝経路の遺伝子を導入し、細菌が新しい基質を利用したり、新しい製品を生産したりできるようにすることができます。
重要性:
バクテリオファージは、細菌の進化と多様性において重要な役割を果たします。遺伝物質を移し、宿主ゲノムに統合することにより、それらは遺伝子の拡散に貢献します。ファージホストの相互作用を理解することは、抗生物質耐性や新しい治療戦略の開発などの問題に対処するために重要です。
すべてのファージホストの相互作用がホストにとって有益であるわけではないことに注意することが重要です。一部のファージは非常に破壊的であり、宿主細胞の溶解と死につながります。しかし、ファージと細菌の間の進行中の相互作用は、何百万年もの間バクテリアのゲノムを形作り、その信じられないほどの多様性と適応性に貢献しています。