Άρθρα

Βακτηριοφάγοι


Οι βακτηριοφάγοι μπορεί να είναι ιοί DNA ή RNA που μολύνουν μόνο προκαρυωτικούς οργανισμούς.

Αυτά σχηματίζονται μόνο από νουκλεοκαψίδιο, δεν υπάρχουν περιτυλιγμένα σχήματα. Τα πιο μελετημένα είναι εκείνα που μολύνουν τα εντερικά βακτηρίδια. Escherichia coliγνωστός ως phages Τ. Αυτά αποτελούνται από μια πολύ περίπλοκη κάψουλα πρωτεΐνης, η οποία έχει μια περιοχή που ονομάζεται κεφαλή, πολυγωνικό σχήμα, που περιλαμβάνει ένα μόριο ϋΝΑ και μια περιοχή που ονομάζεται ουρά, κυλινδρικό σχήμα, που περιέχει, στο ελεύθερο άκρο της, πρωτεϊνικές ίνες.

Η αναπαραγωγή ή η αντιγραφή βακτηριοφάγων, όπως και άλλοι ιοί, συμβαίνει μόνο μέσα σε ένα κύτταρο ξενιστή.

Υπάρχουν βασικά δύο τύποι αναπαραγωγικών κύκλων: ο κύκλος του λυτίου και ο λυσογόνος κύκλος. Αυτοί οι δύο κύκλοι ξεκινούν με το φάγο Τ που προσκολλάται στην βακτηριακή κυτταρική επιφάνεια μέσω των ινών της ουράς πρωτεΐνης. Συστέλλει, πιέζοντας το σωληνοειδές κεντρικό τμήμα στο κελί σαν μια μικροσύριγγα. Το ϋΝΑ του ιού στη συνέχεια εγχέεται εκτός του κυττάρου εντός της κενής κάψουλας πρωτεΐνης. Από εκείνη τη στιγμή ξεκινά η διαφοροποίηση μεταξύ του κύκλου του λυτίου και του λυσογόνου κύκλου.

Στο λιθικού κύκλου, ο ιός εισβάλει στο βακτήριο, όπου διασπάται η φυσιολογική του λειτουργία παρουσία νουκλεϊνικού οξέος του ιού (DNA ή RNA). Αυτό, ενώ αντιγράφεται, διευθύνει τη σύνθεση των πρωτεϊνών που θα αποτελέσουν το καψίδιο. Τα καψίδια οργανώνονται και περιβάλλουν τα μόρια νουκλεϊνικού οξέος. Στη συνέχεια παράγονται νέοι ιοί. Λύση συμβαίνει, δηλαδή, το μολυσμένο κύτταρο διασπάται και απελευθερώνονται νέοι βακτηριοφάγοι. Τα συμπτώματα που προκαλούνται από έναν ιό που αναπαράγεται με αυτόν τον τρόπο σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό εμφανίζονται αμέσως. Σε αυτόν τον κύκλο, οι ιοί χρησιμοποιούν τον βιοχημικό εξοπλισμό του κυττάρου (Ribosome) για να κάνουν την πρωτεΐνη τους (Capsid).

Στο λυσογόνου κύκλου, ο ιός εισβάλλει στο βακτήριο ή στο κύτταρο ξενιστή, όπου το ϋΝΑ του ϋΝΑ ενσωματώνεται στο DNA του μολυσμένου κυττάρου. Δηλαδή, το ιικό DNA γίνεται μέρος του ϋΝΑ του μολυσμένου κυττάρου. Μόλις μολυνθεί, το κύτταρο συνεχίζει τις κανονικές του λειτουργίες όπως η αναπαραγωγή και ο κυτταρικός κύκλος. Κατά τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης, το γενετικό υλικό του κυττάρου, μαζί με το γενετικό υλικό του ιού που έχει ενσωματωθεί, αντιγράφεται και στη συνέχεια κατανέμεται ομοιόμορφα μεταξύ των θυγατρικών κυττάρων. Έτσι, μόλις μολυνθεί, ένα κύτταρο θα αρχίσει να μεταδίδει τον ιό κάθε φορά που περνάει από τη μίτωση και όλα τα κύτταρα θα μολυνθούν επίσης. Τα συμπτώματα που προκαλούνται από έναν ιό που αναπαράγει αυτόν τον τρόπο σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό μπορεί να χρειαστούν χρόνο για να εμφανιστούν. Οι ασθένειες που προκαλούνται από τους λυσογόνους ιούς τείνουν να είναι ανίατες. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν το AIDS και τον έρπη.

Κάτω από ορισμένες φυσικές και τεχνητές συνθήκες (όπως η υπεριώδης ακτινοβολία, οι ακτίνες Χ ή ορισμένοι χημικοί παράγοντες), ένα λυσογόνο βακτήριο μπορεί να μετατραπεί σε μη λυσογόνα βακτήρια και να ξεκινήσει τον λυτικό κύκλο.