فاژ: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
جز ربات: جایگزینی پیوند جادویی شابک با الگو شابک |
FreshmanBot (بحث | مشارکتها) جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB |
||
خط ۴:
== تاریخچه ==
[[پرونده:Twort.jpg|چپ|بندانگشتی|120px|فردریک تاوورت، دانشمند انگلیسی که فاژها را
در سالهای ۱۹۱۵و ۱۹۱۷ دو دانشمند به نامهای فردریک تاوورت {{به انگلیسی|Frederick Twort}} و فلیکس دهرله {{به انگلیسی|Félix d'Hérelle}} در ضمن آزمایشهای خود
== تعریف ==
خط ۱۲:
== تقسیم بندی باکتریوفاژها ==
مبنای [[
فاژهای دم دار دارای دو رشته DNA یعنی کادوویرالها {{به لاتین|Caudovirales}}، بیش از ۹۵% فاژهای موجود در متون علمی را به خود اختصاص دادهاند و به نظر میرسد
تاکنون ۱۹ خانواده از فاژها شناخته شدهاند که فقط ۲ خانواده دارای ژنوم RNA و ۵ خانواده دارای انولوپ (پوشش پروتئینی) هستند. در فاژهای دارای ژنوم DNA، فقط ۲ خانواده دارای ژنوم تک رشتهای، ۸ خانواده دارای ژنوم حلقوی و ۹ خانواده دارای ژنوم خطی میباشند. ۹ خانواده فقط باکتریها را آلوده میسازند. ۹ خانواده آرکئا (آرکی باکترها) را آلوده میکنند و یک خانواده یعنی تکتی ویریده {{به لاتین|Tectiviridae}}هم باکتریها و هم آرکئا (آرکی باکترها) را آلوده میسازد.
مهمترین خانوادههای فاژها عبارتند از<ref name="Sinderen D 2007"/>:
خط ۳۹:
* فاژهای دارای DNA تک رشتهای (ssDNA) بیست وجهی:
مطالعات بر روی این فاژها منجر به کشف [[همانند سازی]] به روش حلقه غلتان {{به انگلیسی|rolling circle}}و همچنین تعین هویت پروتئینهای دخیل در
* فاژهای دارای DNA تک رشتهای (ssDNA) رشتهای:
از این گروه، فاژهای f1، fd و M13 بیش از همه مورد مطاله قرار گرفتهاند. این گروه از فاژها، سویههایی از E.coli را که دارای پیلی جنسی هستند را از طریق همان پیلی آلوده میکنند. اینها بر خلاف بسیاری از فاژهای دیگر، DNA خود را به میزبان تزریق نمیکنند بلکه به صورت کامل وارد میزبان میشوند و پوشش برداری داخل میزبان انجام میشود. به علاوه، این گروه میزبان خود را لیز نمیکنند بلکه ویریونهای حاصله
* فاژهای دارای DNA دو رشتهای:
این گروه از فاژها دارای تنوع زیادی میباشند. در این گروه، T7 و λ به خوبی مورد مطالعه قرار گرفتهاند. فاژ T4 در خانواده میوویریده «از myos به معنی عضله که به خاطر دم قابل انقباض این گروه میآید» قرار گرفتهاست. فاژهای T1 و T5 به همراه λ در خانواده سیفوویریده «از یونانی siphon به معنی لوله به خاطر دم غیر قابل انقباض» قرار دارند. فاژهای خانواده پودوویریده دارای دم غیر منقبض شونده کوتاه هستند مانند T7.
فاژ T4، یکی از بزرگترین فاژ هاست که شکل پیچیدهای دارد که شامل یک سر بیست وجهی پیچیده و یک دم قابل انقباض به همراه پایه، فیبرهای دمی و خارها میباشد. فیبرهای دمی، خارها و صفحه پایه در اتصال به لیپوپلی ساکارید باکتری میزبان به فاژ کمک میکنند. پس از اتصال، غلاف دمی منقبض میشود و به کمک آنزیم لیزوزیم «محصول ژن gp5 یا gene product ۵»، دیواره باکتری را هضم نموده و اسید نوکلئیک فاژ را به میزبان تزریق میکند. ژنوم فاژ داری بازهای تغییر یافته ۵-هیدروکسی سیتوزین است که باعث حفاظت DNA فاژ در مقابل آنزیمهای محدودالاثر {{به انگلیسی|restriction enzymes}} میزبان میشود. ژنوم دارای ۳۰۰ ژن است که که توسط سه نوع [[راه انداز]] {{به انگلیسی|promoter}} تنظیم بیان میشود. ژنهای فوری {{به انگلیسی|early}}و میانی {{به انگلیسی|middle}} فعالیتهای لازم برای
== فاژهای دارای RNA ==
* فاژهای دارای RNA تک رشتهای:
این گروه از فاژها، ویروسهای کوچک بیست وجهی هستند که دارای بیشترین میزان [[جهش ژنتیکی]] (موتاسیون) هستند و به عنوان کوچکترین ژنومهای RNA شناخته شدهاند. این فاژها، ویروسهای رشته مثبت {{به انگلیسی|plus strand}} هستند یعنی ژنوم
* فاژهای دارای RNA دو رشتهای:
باکتریوفاژ ϕ۶، اولین عضو این خانواده بود که جداسازی شد. این فاژ دارای ژنوم dsRNA قطعه قععه شده میباشد که شامل سه قطعه با نامهای (L:large) حدود ۶۴۰۰ نوکلئوتید، (M:medium) حدود ۴۰۰۰ نوکلئوتید و (S:small) حدود ۳۰۰۰ نوکلئوتید میباشد. نسخه برداری (رونویسی)از ژنوم دو رشتهای برای سنتز رشتههای جدید توسط آنزیم RNApol وابسته به RNAی فاژ انجام میشود و رشته مکمل (اضافی یا Plus) به عنوان الگوی
== چرخه زندگی فاژ ==
خط ۶۲:
* مسیر لیتیک فاژ T4:
[[پرونده:Phage injection.png|بندانگشتی|چپ|فرایند تزریق DNA توسط فاژ]]
فاژ T4 باعث آلودگی لیتیک E.coli میشود. ذرات فاژ به پروتئین گیرندهای به نام OMPc واقع در سطح باکتری متصل میشوند. سپس DNA فاژی از طریق ساختار دمی T4 به سلول تزریق میشود. در داخل سلول، رونویسی از داخل ژنهای فاژی آغاز شده و سنتز DNA، RNA و پروتئینهای سلول میزبان متوقف میشود DNAی باکتری، دپلیمریزه شده و این نوکلئوتیدها برای
* چرخه زندگی لیزوژنی (λ) لامبدا:
فاژهای معتدل {{به انگلیسی|temperate phages}} مثل لامبدا میتوانند E.coli را دچار آلودگی لیتیک کنند اما مسیر لیزوژنیک، بسیار معمول تر است. پس از اینکه فاژ، DNA خود را داخل سلول میزبان تزریق کرد، DNA حلقوی میشود. سپس با کروموزوم میزبان ادغام میشود. ادغام به وسیله نوترکیبی صورت میگیرد و شامل یک توالی فاژی دارای ۱۵ [[جفت باز]] همولوگ با توالی موجود در کروموزوم E.coli است. ادغام همیشه در یک جایگاه روی میدهد. به این شکل از ادغام، پروفاژ {{به انگلیسی|Prophage}} میگویند. پروفاژ تا چندین نسل آرام باقی میماند و همراه با کروموزوم میزبان،
* [[بیان ژن]] در آلودگی لیتیک:
فاژها، درجات مختلفی از تنظیم بیان ژن را نشان میدهند. بطور معمول
* بیان ژن در آلودگی لیزوژنیک:
باکتریوفاژ λ به عنوان مدلی از بیان ژن در فاژ بسیار مورد مطالعه قرار گرفتهاست. در آلودگی E.coli با فاژ λ ممکن است یکی از دو مسیر لیتیک یا لیزوژنیک را دنبال کند. بیان ژن در لامبدا سه مرحله دارد:
مرحله زودرس سریع، مرحله زودرس با تاخیر و مرحله دیررس. بیان ژنهای زودرس توسط دو راه انداز PL و PR تنظیم میشود که در دو سمت یک ژن تنظیمی به نام CI قرار دارند. ژن CI، یک پروتئین بازدارنده را رمز میکند. در طول مسیر لیزوژنی، رونویسی PL و PR به وسیله پروتئین CI مسدود میشود و هنگامیکه این پروتئین به PR منتقل میشود با راه انداز ci همپوشانی کرده و در این صورت بیان خود را نیز تحریک میکند. تازمانیکه پروتئین CI حضور دارد، بیان ژنهای زودرس و دیررس مهار میشود و مرحله لیزوژنی ادامه پیدا میکند. انتخاب میان مسیرهای لیتیک و لیزوژنیک به عهده یکی از پروتئینهای لامبدا به نام CRO میباشد که به عنوان مهارکننده رونویسی ژن ci عمل میکند. پس از آلودگی، RNA پلی مراز میزبان، ژنهای λ را با تعدادی از راه اندازهای λ آغاز میکند که در نتیجه، ci بیان میشود و از رونویسی ژنهای زودرس جلوگیری میکند. پس مانع پیشرفت مسیر لیتیک میشود. ژن cro نیز بیان میشود و اگر تجمع پروتئین محصول ژن cro به حد کافی برسد، پروتئین CI مهار شده و در نتیجه مسیر لیتیک اجازه پیشرفت پیدا میکند و فعال میشود. به نظر میرسد که رقابت میان CRO و CI یا انتخاب میان مسیر لیتیک و لیزوژنیک فرایندی تصادفی باشد و به اینکه کدام پروتئین زودتر افزایش یابد بستگی دارد. تا
== فاژ درمانی ==
در سال ۱۹۲۸، کشف [[پنی سیلین]] توسط [[الکساندر فلمینگ]] باعث شد تا فاژها فراموش شوند اما این فراموشی زیاد طول نکشید. استفاده وسیع از [[آنتی بیوتیکها]] و افزایش مقاومت به آنه، ا پزشکان را مجبور کرد حتی برای عفونتهای معمولی نیز آخرین نسل آنتی بیوتیکها را تجویز کنند. این امر سبب شد تا توجه محققان دوباره به فاژ درمانی {{به انگلیسی|phage therapy}} جلب شود. فاژ درمانی جذابیتهای خود را دارد. برخلاف بیشتر آنتی بیوتیکها، فاژها ''اسلحههای هوشمندی'' هستند که اختصاصی عمل میکنند. فاژها در رشتههای دمی خود [[آنزیم|آنزیمی]] دارند که فقط با مولکولهای خاصی در سطح باکتریها واکنش میدهند. این آنزیمهای ویژه برای هرگونه از باکتریهای اختصاصی هستند. این بهآن مفهوم است که فاژها به باکتریهای مفید بدن مانند روده آسیب کمی وارد میکنند در حالی که آنتی بیوتیکها
همچنین فاژها خود محدودکننده هستند به نحوی که بعد از نابود کردن باکتریهای مضر، خود نیز از بین میروند.
پژوهشها در زمینه فاژ درمانی، بیشتر در کشورهای [[بلوک شرق]]
== منابع ==
|