Βακτηριοφάγος

Οι βακτηριοφάγοι ή απλά φάγοι είναι ειδική κατηγορία ιών που προσβάλλουν βακτήρια, εξ' ου και η, εκ της ελληνικής, διεθνής ονομασία τους. Στη κυριολεξία βακτηριοφάγος σημαίνει «αυτός που καταλύει βακτήρια». Κάθε βακτηριοφάγος μπορεί να προσβάλλει ένα ή και περισσότερα στελέχη ή είδη βακτηρίων.

Η μελέτη τους έχει συμβάλλει πολύ στην ανάπτυξη της Μοριακής Βιολογίας. Λόγω της λιγότερο πολύπλοκης δομής και λειτουργίας τους, συγκριτικά με τα βακτήρια και τα ευκαρυωτικά κύτταρα και του τεράστιου αριθμού μεταλλαγμένων μορφών τους, οι φάγοι είναι εξαιρετικά χρήσιμοι για τη μελέτη του διπλασιασμού του DNA, της μεταγραφής και της ρύθμισης. Μία από τις πυκνότερες φυσικές πηγές για τους φάγους -όπως και άλλους ιούς- είναι το θαλάσσιο ύδωρ, όπου βρίσκονται πλέον των 109 ιών ανά ml στην επιφάνεια. Το 70% περίπου των θαλάσσιων βακτηρίων είναι μολυσμένο από φάγους. Βρίσκονται επίσης στο πόσιμο ύδωρ και σε ορισμένες τροφές με συντηρημένα λαχανικά και κρέατα, που ευνοούν την ανάπτυξη βακτηρίων.

Μορφή - σχήμα
Οι Βακτηριοφάγοι αποτελούν γενικά μια ιδιαίτερη, πολύ ετερογενή ομάδα και μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο επιμέρους γενικές ομάδες στους "τοξικούς" ή "επιθετικούς" (Virulent) και στους "ήπιους" (Temperate). Πολλοί εξ αυτών έχουν σχήμα εικοσαέδρου όπως για παράδειγμα ο ΦΧ174 και άλλοι παρουσιάζονται ως νημάτια (π.χ. ο M13) και άλλοι με πολυεδρική κεφαλή και ουρά, σαν το σχήμα του χαρταετού, όπως οι τύπου Τ (Τ2, Τ4, ή Τ6). Τέλος, άλλοι δεν παρουσιάζουν καθορισμένο σχήμα χαρακτηριζόμενοι ως πλειομορφικοί.
Συνήθως οι βακτηριοφάγοι αποτελούνται από περίβλημα πρωτεΐνης και από νουκλεϊκό οξύ. Άλλοι παρουσιάζουν ως συνθετικό ένα λιπίδιο.
Σημαντικότεροι τύποι βακτηριοφάγων είναι: οι τύπου Μ (Μ1, Μ13, ΜS2), οι τύπου Τ (Τ2, Τ4, Τ6), ο Spol, ο λάμδα ή λ, ο Φ6, ο ΦΧ174 και ο Mu .

Κύκλοι ζωής των φάγων

Υπάρχουν δύο κατηγορίες κύκλων ζωής ο λυτικός και ο λυσιγονικός κύκλος. Κατά τον λυτικό κύκλο, η είσοδος του γενετικού υλικού του φάγου μέσα στο βακτήριο, προγραμματίζει την καταστροφή του DNA του ξενιστή και την παραγωγή νέων ιών καθώς και λυσοζύμης που καταστρέφει το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα, που τελικά σπάζει και ελευθερώνονται οι απόγονοι φάγοι. Το βακτήρια αντιμετωπίζουν τους λυτικούς φάγους παράγοντας ειδικά ένζυμα που κόβουν το DNA του φάγου. Μια συνεχής συνεξέλιξη ιών και ξενιστών επιτρέπει τη διαιώνιση των λυτικών φάγων χωρίς την επακόλουθη καταστροφή όλων των βακτηρίων.

Στον λυσιγονικό κύκλο έχει παρατηρηθεί σε φάγους που το γενετικό τους υλικό είναι διπλή έλικα DNA, πως ο φάγος συνυπάρχει με τον ξενιστή του, ενσωματώνοντας το DNA του στο βακτηριακό χρωμόσωμα. Η ενσωματωμένη μορφή του φάγου ονομάζεται προφάγος. Με αυτή τη μορφή ο φάγος μπορεί να περνάει από τη μια βακτηριακή γενιά στην άλλη, ώσπου να διεγερθεί από κάποιο παράγοντα (UV ακτινοβολία, ακτίνες Χ κ.α.), να αποσχιστεί από το βακτηριακό χρωμόσωμα και να αρχίσει ένα λυτικό κύκλο. Οι απόγονοι φάγοι στη συνέχεια ακολουθούν είτε λυτικό είτε λυσιγονικό κύκλο.

Θεραπεία με φάγους

Οι φάγοι, ή πρωτεΐνες αυτών (ενδολυσίνες) χρησιμοποιούνται σήμερα για τη θεραπεία ασθενειών. Οι φάγοι μπορούν να σκοτώσουν βακτήρια τα οποία είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά. Η θεραπεία με φάγους προέρχεται από επιστήμονες της Σοβιετικής Ένωσης και κυρίως της Γεωργίας.

Παραπομπές και σημειώσεις

Βιβλιογραφία

Αλεξανδρή Ε.Γ. 1995, Εισαγωγή στη Βιολογία, Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμ. Βιολογίας, 184-5.
Cann AJ 1997, Principles of molecular virology. 2nd Edition. Academic Press, San Diego.
Luria SE. Darnell JE. Baltimore D. Campbell A.  1978, General Virology, 3rd Edn. John Wiley & Sons, New York.
Prescott, L. 1993, Microbiology, Wm. C. Brown Publishers, ISBN 0-697-01372-3.
W.G. Hale & J.P. Margam "Collins Dictionary of Biology" Έκδ. Ι. Φλώρος ISBN 960-7178-62-9

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 
Η βακτηριοκτονία με φάγους ως αντιβιοτική θεραπεία
Η ξεχασμένη θεραπεία του Στάλιν
Κανόνες της FDA περί του ψεκασμού κρεάτων με φάγους

Ιοί