Бактэрыяфагі

thumb||Структура тыпічнага міавіруса бактэрыяфага

**Бактэрыяфагі**, або **фагі** (ад  — «паглынаю») — вірусы бактэрый, здольныя пашкоджваць бактэрыяльную клетку, размнажацца ў ёй і выклікаць яе разбурэнне (лізіс). Пашыраны ў глебе, раслінных і жывёльных арганізмах.

Класічны аб’ект даследаванняў у малекулярнай генетыцы. Выкарыстоўваюць для фагапрафілактыкі і фагатэрапіі інфекцыйных хвароб.

Вылучаюць бактэрыяфагі:
* *умераныя*, якія не парушаюць жыццядзейнасці пашкоджанай клеткі,
* *вірулентныя*, якія выклікаюць гібель клеткі.

## Гісторыя 
Англійскі бактэрыёлаг Фрэдэрык Туорт у артыкуле 1915 года апісаў інфекцыйную хваробу стафілакокаў, інфіцыравальны агент праходзіў праз фільтры, і яго можна было пераносіць ад адной калоніі да іншай.

Незалежна ад Фрэдэрыка Туорта французска-канадскі мікрабіёлаг Фелікс Д’Эрэль 3 верасня 1917 года паведаміў аб адкрыцці бактэрыяфагаў. Разам з гэтым вядома, што расійскі мікрабіёлаг Мікалай Фёдаравіч Гамалея яшчэ ў 1898 годзе ўпершыню назіраў з’яву лізіса бактэрый (сібіраязвенай палачкі) пад уплывам перавіваемага агента.

Пасля адкрыцця з’явы бактэрыяфагіі Д’Эрэль развіў вучэнне аб тым, што бактэрыяфагі патагенных бактэрый, будучы іх паразітамі, граюць істотную ролю ў патагенезе інфекцый, забяспечваючы выздараўленне хворага арганізма, а затым стварэння спецыфічнага імунітэту. Гэтае становішча прыцягнула да з’явы бактэрыяфагіі ўвагу многіх даследчыкаў, якія меркавалі знайсці ў фагах важны сродак барацьбы з найбольш небяспечнымі інфекцыйнымі хваробамі чалавека і жывёл.

Таксама Фелікс Д’Эрэль прапанаваў здагадку, што бактэрыяфагі маюць карпускулярную прыроду. Аднак толькі пасля вынаходства электроннага мікраскопа атрымалася ўбачыць і вывучыць ультраструктуру фагаў. Доўгі час прадстаўлення аб марфалогіі і асноўных асаблівасцях фагаў засноўваліся на выніках вывучэння фагаў Т-групы — Т1, Т2, …, Т7, якія множацца на *Е. coli* штама B. Аднак з кожным годам з’яўляліся новыя звесткі, якія датычацца марфалогіі і структуры разнастайных фагаў, што абумовіла неабходнасць іх марфалагічнай класіфікацыі.

## Роля бактэрыяфагаў у біясферы 
Бактэрыяфагі ўяўляюць сабой найбольш шматлікую, шырока распаўсюджаную ў біясферы і, як мяркуецца, найбольш эвалюцыйна старажытную групу вірусаў. Прыблізны памер папуляцыі фагаў складае больш за 1030 фагавых часціц.

У прыродных умовах фагі сустракаюцца ў тых месцах, дзе ёсць адчувальныя да іх бактэрыі. Чым багацей той ці іншы субстрат (глеба, вылучэння чалавека і жывёл, вада і г.д.) мікраарганізмамі, тым у большай колькасці ў ім сустракаюцца адпаведныя фагі. Асабліва багатыя фагамі чарназёмы і глебы, у якія ўносіліся арганічныя ўгнаенні.

Бактэрыяфагі выконваюць важную ролю ў кантролі колькасці мікробных папуляцый, у аўталізе старэючых клетак, у пераносе бактэрыяльных генаў, выступаючы ў якасці вектарных «сістэм».

## Будова бактэрыяфагаў 
[thumb|250px|1 — галоўка, 2 — хвост, 3 — [Нуклеінавыя кіслоты|нуклеінавая кіслота, 4 — капсід, 5 — «каўнерык», 6 — бялковы чахол хваста, 7 — фібрыла хваста, 8 — шыпы, 9 — базальная пласцінка]]

Бактэрыяфагі адрозніваюцца па хімічнай структуры, тыпу нуклеінавай кіслаты, марфалогіі і характару ўзаемадзеяння з бактэрыямі. Па памеры бактэрыяльныя вірусы ў сотні і тысячы разоў менш мікробных клетак.

Складаюцца з бялковай абалонкі (капсіда) і ўнутранага змесціва — нуклеінавай кіслаты (ДНК або РНК). Маюць форму сперматазоіда або ніткападобную ці шматгранную. Да вызначанай клеткі прымацоўваюцца з дапамогай хваставых нітак-адросткаў.

## Сістэматыка бактэрыяфагаў 
Вялікая колькасць вылучаных і вывучаных бактэрыяфагаў вызначае неабходнасць іх сістэматызацыі. Класіфікацыя вірусаў бактэрый перажывала змены: грунтавалася на характарыстыцы гаспадара віруса, улічваліся сералагічныя, марфалагічныя ўласцівасці, а затым будова і фізіка-хімічны склад вірыёна.

У цяперашні час згодна з Міжнароднай класіфікацыі і наменклатуры вірусаў бактэрыяфагі, у залежнасці ад тыпу нуклеінавай кіслаты падзяляюць на ДНК-і РНК-змяшчальныя.

Па марфалагічных характарыстыках ДНК-змяшчальныя фагі выдзелены ў наступныя сямейства: Myoviridae, Siphoviridae, Podoviridae, Lipothrixviridae, Plasmaviridae, Corticoviridae, Fuselloviridae, Tectiviridae, Microviridae, Inoviridae Plectovirus і Inoviridae Inovirus.

РНК-змяшчальныя: Cystoviridae, Leviviridae.

## Выкарыстанне 
### У медыцыне 
Адной з абласцей выкарыстання бактэрыяфагаў з’яўляецца антыбактэрыйная тэрапія, альтэрнатыўная прыёму антыбіётыкаў. Напрыклад, прымяняюцца бактэрыяфагі: стрэптакокавы, стафілакокавы, клебсіелёзны, дызентэрыйны полівалентны, піабактэрыяфаг, колі, пратэйны і коліпратэйны і іншыя.

Бактэрыяфагі прымяняюцца таксама ў геннай інжынерыі ў якасці вектараў, якія пераносяць участкі ДНК, магчыма таксама натуральная перадача генаў паміж бактэрыямі з дапамогай некаторых фагаў (трансдукцыя).

### У біялогіі 
Бактэрыяфагі M13, фаг Т4, T7 і фаг λ выкарыстоўваюць для вывучэння бялок-бялковых, бялок-пептыўных і ДНК-бялковых узаемадзеянняў метадам фагавага дысплея.

Паколькі размнажэнне бактэрыяфагаў магчыма толькі ў жывых клетках, бактэрыяфагі могуць быць выкарыстаны для вызначэння жыццяздольнасці бактэрый. Дадзены кірунак мае вялікія перспектывы, паколькі, адным з асноўных пытанняў пры розных біятэхналагічных працэсах з’яўляецца вызначэнне жыццяздольнасці выкарыстоўваюцца культур. З дапамогай метаду электрааптычнага аналізу клеткавых суспензій была паказана магчымасць вывучэння этапаў узаемадзеяння фаг-мікробная клетка.

### У літаратуры 
У 1925 годзе ў рамане лаўрэата Пулітцэраўскай прэміі *Arrowsmith* Сінклера Льюіса выдуманы доктар *Arrowsmith* робіць адкрыццё бактэрыяфагаў і прымяняе іх у якасці тэрапеўтычнага сродку.

## Літаратура 
* Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т.2: Аршыца — Беларусцы / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн.: БелЭн, 1996. — 480 с. іл.
* Слоўнік па агульнай і медыцынскай вірусалогіі / Уклад.: А. Красільнікаў, Л. Цітоў, Н. Казак. — Мн.: Вышэйшая школа, 1995. ISBN 985-06-0048-9

## Спасылкі 
* Бактэрыяфаг атакуе бактэрыю E. coli (відэа) 
* Агульная інфармацыя пра бактэрыяфагі на сайце phage.org 
* Bacteriophages get a foothold on their prey 
* Падкаст NPR Science Friday «Выкарыстанне фагаў у барацьбе з інфекцыямі», красавік 2008  
* Бактэрыяфаг T4 атакуе бактэрыю *E. coli* (відэа)  
* Бактэрыяфагі: што гэта? Прэзентацыя прафесара Грэхама Хатфула (*Graham Hatfull*), універсітэт Пітсбурга