Bacteriophages là virus lây nhiễm đó vi khuẩn và nhân lên trong quá trình này. Đối với mỗi loại vi khuẩn cũng có một loại xạ khuẩn đặc trưng. Vi khuẩn được sử dụng trong y học và kỹ thuật di truyền.
Thực khuẩn thể là gì?
Bacteriophages đại diện cho một nhóm virus lây nhiễm đó vi khuẩn và vi khuẩn cổ (vi khuẩn nguyên thủy). Khi làm như vậy, chúng tiếp tục tái tạo trong khi tiêu diệt vi khuẩn. Đối với mỗi loại khuẩn có một loại khuẩn riêng theo nguyên tắc khóa và chìa khóa. Bacteriophages, theo định nghĩa truyền thống, giống như tất cả virus, không phải là sinh vật sống. Chúng phụ thuộc vào vật chủ để sinh sản. Không có quá trình sinh hóa nào diễn ra bên ngoài vật chủ. Phage sử dụng enzyme của máy chủ của họ cho mục đích này. Vi khuẩn chỉ bao gồm DNA hoặc RNA, được bao bọc bởi một lớp áo protein. Tuy nhiên, phần lớn các phage sở hữu DNA làm vật liệu di truyền của chúng. Phages lần đầu tiên được mô tả vào năm 1917 bởi nhà sinh vật học người Canada Félix Hubert d'Hérelle. Cấu trúc của các phage khác nhau là khác nhau. Về cơ bản, thực khuẩn bao gồm một số thành phần. Chủ yếu là cấu trúc của cái gọi là T-phage được nghiên cứu, trong số những thứ khác cũng lây nhiễm vi khuẩn Escherichia coli. Các phage T bao gồm một hình đa diện cái đầu, được kết nối thông qua một cổ đến một kênh tiêm kéo dài (thiết bị tiêm). Dưới bộ máy phun là tấm cơ sở với sợi đuôi và gai. Các cái đầu là một capsid, có chứa axit nucleic. Capsid, kênh tiêm và tấm nền được làm bằng protein. Sợi đuôi và gai làm nhiệm vụ neo thể thực khuẩn vào thành tế bào của vi khuẩn.
Sự xuất hiện, phân bố và đặc điểm
Vi khuẩn phân bố phổ biến. Khoảng 10 đến sức mạnh của 30 vi khuẩn có trong nước biển. Đối với mỗi vi khuẩn, cũng có một thể thực khuẩn tương ứng. Quá trình nhân giống của thực khuẩn có thể được chia thành năm giai đoạn. Đầu tiên, phage được hấp thụ tại một thụ thể cụ thể trên thành tế bào. Các đầu của các sợi đuôi bám vào bề mặt tế bào. Trong bước tiếp theo, phage tiêm DNA hoặc RNA của nó vào vi khuẩn. Điều này để lại các bao bọc protein trống trên bề mặt vi khuẩn. Giai đoạn thứ ba được gọi là giai đoạn trễ, trong đó không có phage nào có thể được phát hiện. Trong giai đoạn tiềm tàng, kéo dài vài giờ, quá trình dịch mã thành mRNA của virut và sự sao chép thành axit nucleic của virut bắt đầu. Trong giai đoạn được gọi là sản xuất, virus protein được sản xuất. Sau đó, trong giai đoạn trưởng thành tiếp theo, các thành phần virus riêng lẻ được tập hợp lại. Sau khi quá trình sản xuất virus hoàn tất, lysozym được tạo ra bởi tế bào vi khuẩn đã được tu sửa lại làm tan vi khuẩn và giải phóng các phage được tạo ra.
Ý nghĩa và chức năng
Ngày nay, thực khuẩn thể đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các lĩnh vực ứng dụng cụ thể đang mở ra trong y học, sinh học hoặc kỹ thuật nông nghiệp. Trong y học, đại thực khuẩn được sử dụng để phát hiện các chủng vi khuẩn do tính đặc hiệu của chúng đối với một số vi khuẩn. Lĩnh vực ứng dụng này được gọi là lysotypy. Hiện tại, nghiên cứu chuyên sâu đang được tiến hành để chống lại vi khuẩn sử dụng vi khuẩn trong các bệnh nhiễm trùng. Đặc biệt là dưới ấn tượng về số lượng ngày càng tăng của kháng sinh các chủng vi khuẩn kháng thuốc, lĩnh vực nghiên cứu này ngày càng có tầm quan trọng. Tuy nhiên, độ ổn định thấp của các phage trong cơ thể là vấn đề. Chúng ngay lập tức bị đào thải bởi chính thực bào của cơ thể. Về nguyên tắc, ứng dụng khả thi này đã được Félix Hubert d'Hérelle xem xét. Tuy nhiên, sau khi phát hiện và giới thiệu kháng sinh, kết quả nghiên cứu về ứng dụng khả dĩ này đã hoàn toàn bị lãng quên. Tuy nhiên, Viện nghiên cứu phage Eliava, do D'Hérelle thành lập năm 1934, vẫn tồn tại cho đến ngày nay ở Tbilisi, Georgia. Cùng với Viện Miễn dịch học và Thực nghiệm Ludwik Hirszfeld Điều trị ở Wroclaw, Ba Lan, ngày nay nghiên cứu đang được thực hiện ở đó để tìm ra những cách khác để chống lại kháng sinh- vi khuẩn kháng khuẩn bằng cách sử dụng phage. Phage cũng được sử dụng theo nhiều cách khác nhau trong ngành công nghiệp thực phẩm. Ví dụ, nhiều loại thực khuẩn thể khác nhau được sử dụng trong bao bì của pho mát hoặc xúc xích để bảo vệ chúng khỏi vi khuẩn. Kỹ thuật di truyền cũng là một lĩnh vực ứng dụng chính. Ngày nay, ví dụ, các phage được sử dụng làm vectơ cho một số gen nhất định và được đưa vào vi khuẩn. insulin-sản xuất các chủng vi khuẩn Escherichia coli có thể được tạo ra. Các vector này cũng ngày càng trở nên quan trọng đối với việc sản xuất các chất hoạt động khác. Hơn nữa, chúng có thể được sử dụng một phần để chống lại các khuyết tật di truyền.
Bệnh tật và rối loạn
Tuy nhiên, lợi khuẩn không chỉ cho thấy những tác dụng tích cực. Một số nghiêm trọng các bệnh truyền nhiễm chỉ bùng phát khi có sự tham gia của các phage. Ví dụ, bệnh bạch hầu là do vi khuẩn Corynebacterium diphtheriae gây ra. Tuy nhiên, bệnh chỉ có thể bùng phát nếu Corynebacterium diphtheriae đồng thời bị nhiễm vi khuẩn. Sau khi nhiễm thực khuẩn thể, những vi khuẩn này tạo ra độc tố đặc trưng gây ra các triệu chứng nghiêm trọng, đôi khi đe dọa tính mạng. Bệnh bắt đầu với các dấu hiệu như khó nuốt, lợm giọng, buồn nôn và đau bụng. Trên amidan xuất hiện một lớp phủ màu trắng, có mùi hôi, ngọt. Các biến chứng như viêm phổi or Viêm cơ tim phổ biến và có thể gây tử vong. Một bệnh khác do vi khuẩn gây ra là đỏ sốt. Scarlet sốt được gây ra bởi liên cầu khuẩn nhiễm vi khuẩn. Thông qua sự lây nhiễm này, vi khuẩn tạo ra một loại độc tố đặc biệt ngấm ngầm. Các dấu hiệu nghiêm trọng của bệnh tật xảy ra với ớn lạnh, sốt, ói mửa và viêm họng. Ban đầu, lưỡi được phủ màu trắng, nhưng chuyển sang màu đỏ mâm xôi sau vài ngày. A phát ban da cũng xảy ra. Nếu vi khuẩn không bị nhiễm vi khuẩn, nó sẽ chỉ dẫn vô hại viêm amiđan. Bệnh tả cũng do một loại vi khuẩn bị nhiễm vi khuẩn có tên là Vibrio cholerae gây ra.
