Բակտերիոֆագ

Բակտերիոֆագ (ֆագեր) (` խժռել), բակտերիային վիրուս, որը, վարակելով բակտերիային բջիջը, բազմանում է նրա մեջ, հաճախ քայքայում, լուծում է այն։ Vira թագավորությանը դասվող մանրէներ են՝ վիրուսներ, որոնք էվոլյուցիոն զարգացման ընթացքում հարմարվել են բակտերիաների որոշակի տեսակին և նույնիսկ տիպին պարազիտելու կենսակերպին։ Դրանք բնության մեջ տարածված են ամենուր, որտեղ կան համապատասխան մանրէներ՝ հողում, ջրում, օդում, մարդկանց ու կենդանիների օրգանիզմում, բուսական ծածկույթում և այլն։ Ֆագերի դասակարգումը էականորեն չի տարբերվում վիրուսների դասակարգումից, իսկ անվանակարգման հիմքը «տեր» բակտերիայի անվանումն է՝ ստաֆիլակոկային բակտերիոֆագ։ Նուկլեոտիդներից պարունակում են ԴՆԹ կամ հազվադեպ ՌՆԹ։

Պատմություն 
Բակտերիաների լուծման (լիզիսի) երևույթն առաջին անգամ դիտել է ռուս մանրէաբան Ն. Գամալեան, 1898 թվականին։ 1915 թվականին անգլիացի բժիշկ Ֆ. Տուորտը նկատել է, որ ստաֆիլոկոկերի գաղութները ինքնալուծվում են։ Նա հայտնաբերել է, որ այդ գաղութների քամվածքում գոյություն ունի լուծող գործոն՝ վիրուս, որն ունակ է վարակելու բակտերիաները, բազմանալու դրանցում և քայքայելու։

1917 թվականին կանադացի գիտնական Ֆ. դը Էրելը դիզենտերիայով հիվանդի աղիքներից անջատել է համանման լուծող գործոն և այն անվանել բակտերիոֆագ՝ բակտերիաներ խժռող։ Նա բացահայտել է, որ բակտերիոֆագը բակտերիաներից շատ փոքր է, խիստ մասնագիտացված, լիզիսի է ենթարկում միայն որոշակի տեսակի բակտերիաների։ Հիվանդի օրգանիզմում այն ավելի շատ է արտադրվում առողջացման շրջանում։ Նա նշել է նաև վարակիչ հիվանդությունների դեմ պայքարում բակտերիոֆագերի դերի և դրանց նկատմամբ բնական իմունիտետի զարգացման մասին։

Բակտերիոֆագը կարևոր նշանակություն ունի մի շարք վարակիչ հիվանդությունների կանխարգելման և ախտորոշման համար։ Գործնականում անհրաժեշտ է բակտերիոֆագից պաշտպանել մանրէաբանական հակաբիոտիկների, վիտամինների, ամինաթթուների և այլ արտադրություններում գործածվող բակտերիաները, քանի որ բակտերիոֆաագերը հաճախ դառնում են բակտերիաարտադրողների ոչնչացման պատճառ։ Բակտերիոֆագի հայտնաբերումը և ուսումնասիրությունները զգալի ազդեցություն են ունեցել ժամանակակից մոլեկուլային կենսաբանության և գենետիկայի զարգացման վրա։ Դրանք առավել պարզ կենսաբանական օբյեկտներ են կենսաբանական մակրոմոլեկուլների, գենետիկական կոդի, գեների արտահայտման մեխանիզմների վերլուծության համար։

T4 բակտերիոֆագի կառուցվածքը 

T4 բակտերիոֆագի մարմինը կազմված է գլխիկից, պոչիկից և մի քանի պոչային ելուներից։ Գլխիկի ներսում գտնվում է ԴՆԹ-ի մեկ մոլեկուլը, այն ծածկված է սպիտակուցային շերտով, իսկ պոչիկը կազմված է սպիտակուցներից և ներսում ունի խուղակ։ Այդ բակտերիոֆագի ԴՆԹ-ն կրում է ավելի քան 150 տարբեր սպիտակուցների մասին տեղեկատվություն։ Դրանց մի մասը մասնակցում է այդ ԴՆԹ-ի կրկնապատկմանը։ Բակտերիայի հետ բակտերիոֆագերի փոխազդեցությունը տարբերվում է այլ բջիջների հետ վիրուսների փոխազդումից։ T4 բակտերիոֆագը՝ փոխազդելով աղիքային ցուպիկի բջջաթաղանթի հետ՝ չի կարող ամբողջությամբ թափանցել բջիջ։ Սկզբում ամրանալով ցուպիկի մակերևույթին՝ նա այդ տեղում «տարալուծում է» բակտերիայի բջջապատը և պլազմային թաղանթը։ Այնուհետև բակտերիոֆագի ԴՆԹ-ն, բայց ոչ նրա սպիտակուցները, ներարկվում է բջջի մեջ։ Ապա ցուպիկը սկսում է սինթեզել ոչ թե իր սեփական ԴՆԹ-ն, այլ բակտերիոֆագի ժառանգական տեղեկատվությունը՝ ԴՆԹ-ն, իսկ այնուհետև նաև այդ ԴՆԹ-ում գաղտնագրված սպիտակուցները։ «Բակտերիոֆագը բազմանում է», իսկ բակտերիան, ի վերջո, ոչնչանում։

Կան դեպքեր, երբ բակտերիոֆագի ԴՆԹ-ն երկար ժամանակ մնում է բջջում և դրա կիսվելուց հետո անցնում նոր բջիջներ։ Նման դեպքերում բակտերիոֆագի ԴՆԹ-ում գաղտնագրված և բջջում սինթեզվող սպիտակուցները որոշակի դեր են խաղում բակտերիաներում՝ նպաստելով դրանց տարբեր միջավայրներին հարմարվելուն։

Կիրառում 
Բակտերիոֆագը կիրառվում է որոշ վարակիչ հիվանդություններ (ժանտախտ, խոլերա, դիզենտերիա, որովայնային տիֆ և այլն) ախտորոշելիս՝ ելնելով դրանց մասնագիտացված բնույթից։ Բակտերիայի տեսակը որոշվում է՝ հիվանդ օրգանիզմից և շրջակա միջավայրի օբյեկտներից վերցված կուլտուրային հայտնի բակտերիոֆագ ավելացնելով։ Երբեմն բակտերիոֆագերը կիրառվում են վարակիչ հիվանդությունների բուժման, ինչպես նաև կանխարգելման նպատակով՝ ֆագականխարգելում։

Բակտերիոֆագներ