Nubuat

Sebagai Nubuat DNA fag dari bakteriofag beriklim sedang dipanggil bila ia ada di sel inang bakteri. Bakteriofag ditemukan oleh Félix Hubert d'Hérelle pada tahun 1917. Mereka adalah virus yang telah beradaptasi dengan bakteri tertentu. Dalam penelitian selanjutnya, perbedaan dibuat antara fag litik dengan virulensi tinggi dan fag sedang dengan profag diam dan siklus lisogenik.

Apakah nubuatan itu?

Profag bakteriofag sedang dapat hadir sebagai plasmid di sel inang atau diintegrasikan ke dalam DNA bakteri. Untuk ini, fag beriklim harus mengadopsi siklus lisogenik ketika DNA fag disuntikkan. Ada perbedaan antara siklus litik dan siklus lisogenik. Sementara siklus litik menyebabkan replikasi cepat dan lisis sel inang setelah injeksi materi genetik, gen penekan siklus lisogenik dari fag disuntikkan ke dalam sel inang untuk menekan siklus litik, yaitu pembubaran sel yang cepat.

Fag beriklim sedang dapat beralih antara siklus litik dan lisogenik tergantung pada kondisi lingkungan yang berlaku. Siklus litik mengacu pada cara konvensional gen fag beroperasi di dalam sel inang. Replikasi cepat dalam sel inang terjadi setelah injeksi DNA virus. Setelah kapsid dan protein serat ekor bereplikasi selain DNA virus dan banyak partikel virus baru telah dikumpulkan dari bagian-bagian individu, dinding sel sel inang dipecah oleh lisozim. Ketika dinding sel larut, fag baru dilepaskan dan DNA mereka sekarang dapat disuntikkan ke sel bakteri lain. Proses ini selesai dalam waktu sekitar satu jam.

Karena banyaknya partikel virus baru, pendekatan ini disebut sebagai "bentuk virulen". Karena dinding sel inang dihancurkan dengan menggunakan lisozim, istilah "siklus litik" digunakan. Dalam kasus fag sedang, replikasi cepat dan lisis sel inang selanjutnya tidak harus diterapkan. Tergantung pada faktor lingkungan yang ada, fag beriklim sedang dapat beralih antara siklus litik dan lisogenik. Siklus litik dapat ditekan dengan menyuntikkan gen penekan dan siklus lisogenik dapat dimulai tanpa batas.

Dalam siklus lisogenik, materi genetik fag dimasukkan ke dalam materi genetik kuman dan dapat bertahan di sini untuk waktu yang tidak terbatas. Materi genetik yang disuntikkan disebut "diam" dan didefinisikan sebagai "profag". Profagenya dapat terletak sebagai plasmid dalam sitoplasma sel inang atau diintegrasikan ke dalam materi genetik dari bakteri.

Integrasi materi genetik virus membutuhkan spesialisasi tingkat tinggi. Genom fag beriklim hanya dapat dilampirkan pada posisi tertentu dalam DNA bakteri. Sebaliknya, materi genetik dari strain fag beriklim individu selalu dapat diidentifikasi di lokasi yang sama dalam genom bakteri.

Adaptasi yang berhasil membuat ramalan menjadi penerima manfaat dari pembelahan sel bakteri. Ketika sel inang membelah mitosis, materi genetik virus diturunkan. Transmisi lebih lanjut ke bakteri lain dapat terjadi melalui konjugasi. Oleh karena itu profages dapat menyebar melalui rute transmisi yang berbeda ke seluruh strain bakteri. Karena pengaruh lingkungan seperti sinar UV atau bahan kimia tertentu, profag dapat beralih kembali ke siklus litik dan berusaha untuk replikasi yang agresif.

Profag juga memanfaatkan proses transkripsi sel inang: gen penekan yang disuntikkan dari fag dikenali sebagai kerusakan DNA oleh enzim tertentu dari bakteri dan dipecah. Degradasi gen penekan merusak diri sendiri di dalam sel inang. Siklus litik tidak lagi dapat ditekan dan profag berubah dari keadaan lisogenik menjadi replikasi agresif, yang berakhir dengan pembubaran dinding sel bakteri selanjutnya.

Kejadian, Distribusi & Properti

Fag adalah virus yang sangat terspesialisasi yang telah beradaptasi dengan strain bakteri tertentu. Jadi tidak setiap bakteriofag dapat mengakses setiap bakteri. Perkalian tanpa sel inang spesifik tidak mungkin dilakukan untuk bakteriofag. Tingkat spesialisasi yang tinggi berarti bahwa bakteriofag dapat ditemukan di medan yang sama dengan sel inangnya.

Hal yang sama berlaku bahkan untuk tingkat yang lebih tinggi untuk nubuatan. Karena profag bukanlah virus konvensional dan hanya menampilkan dirinya sebagai materi genetik virus dalam organisme inang, mereka tidak dapat ditemukan di luar sel yang ditetapkan karena definisi tersebut.

Selain itu, harus disebutkan bahwa bakteriofag sendiri di air laut memiliki jumlah (10 pangkat 30) dan dengan demikian lebih banyak fag daripada makhluk hidup yang ada di seluruh planet. Sebaliknya, hanya ada sedikit dari sembilan belas bakteriofag yang diteliti secara resmi, sehingga sulit untuk membuat pernyataan yang tepat tentang kejadian tersebut.

Arti & Fungsi

Terapi fag dikembangkan pada tahun 1920-an dan berhasil digunakan di Eropa Timur untuk memerangi berbagai penyakit menular hingga hari ini. Keuntungan terapi fag sudah jelas: bakteriofag hanya merusak strain bakteri individu, sedangkan antibiotik umumnya memiliki efek berbahaya pada bakteri di dalam tubuh.

Penemuan penisilin pada 1940-an menyebabkan penggunaan antibiotik secara masif di Barat dan, sebagai akibatnya, penelitian fag berakhir. Penumpukan banyak resistensi antibiotik selanjutnya memicu peningkatan minat pada bakteriofag di tahun 1990-an.

Terapi fag berfokus pada bakteriofag dengan virulensi agresif dan siklus litik eksklusif, sementara bakteriofag dan profag beriklim sejauh ini hanya memainkan peran yang lebih rendah.

Penyakit & penyakit

Beberapa patogen hanya dapat meningkatkan virulensinya melalui simbiosis dengan profages. Clostridium botulinum hanya dapat menghasilkan toksin botulinum yang ditakuti dengan bantuan DNA fag terintegrasi. Streptococcus pyogenes hanya dapat memicu demam berdarah dalam kombinasi dengan DNA profag.

Vibrio cholerae menghasilkan kolera hanya melalui ramalan khusus. Ini juga menunjukkan pentingnya fag bagi pengobatan manusia. Seluruh strain bakteri bisa kehilangan potensi patogennya jika profag yang bertanggung jawab dapat dimatikan secara spesifik.