Bakteriofágok - fágok - baktériumok elpusztítói
Hány inspirált vonal a költők szenteltek a természet nyugodt nyugalmának kántálásához! De egy csöndes erdőben, a sztyeppek szélességében, egy pillanatra soha nem áll meg, a zöld szomszédok között összeegyeztethetetlen küzdelem van. És milyen csaták zajlanak a tengerben az élőlények sokasága között! És hány harc, küzdelem folyik folyamatosan a vírusok és baktériumok világában ...
Az egyik ilyen csodálatos csatákról, a fágok és a mikrobák közötti csatáról szeretnénk elmondani.
Csodálatos oldószer
Végén a XIX században egy fiatal orosz tudós Nyikolaj Gamaleya, jött egy nap a laborba, meglepte, hogy a táptalaj lombikban - húsleves előtt sáros fertőzött milliárdnyi ott ragad anthrax, valamilyen oknál fogva, nem tartalmaz nyomokban már fenyegető baktériumokat. A leves tiszta és átlátszó volt. Baktériumok csodálatosan feloldódtak. Mi volt a kutató meglepetése, amikor kiderült, hogy az átlátszó közeg képes megszabadulni a káros baktériumok új részének feloldására.
A tudós megállapította, hogy a fágok, mint az árnyék, követik a mikrobákat. Bárhol vannak mikrobák, fágok találhatók. Mindenütt elérhető műholdak baktériumok élnek a belekben az egészséges emberek és a betegek, a harmatos rétek csendes víz a folyók és tavak, a levegőben, a felszínen a gyümölcsök és zöldségek. A mikrobák szinte minden fajtája különleges fajta. Csak pneumococcus spirocheták, mikroszkopikus gombák és az élesztőgombák nem rendelkeznek hasonló ellenségek, és talán még nem fedezték fel.
A fágok szeszélyes ízei vannak. Csak a saját mikrobájukat támadják, és figyelmen kívül hagyják másokat. Így csak a garat baktériumok feloldják a fágokat, és ezek a fágok nem veszélyesek a dizentéria bacillákra.
Nature megállapított fágokba neabyknovennuyu létfontosságú ellenállás fizikai és kémiai hatások: egyesek évekig is száraz állapotban, hőt átadó plusz 100 grodusov és hideg, mint mínusz 185 fok, a nyomás elviselésére 3- 6000 Pa, mentse aktivitását akkor is, ha ki vannak téve a formalinra, kálium-szulfátra, cianidra.
Egyes tudósok meg vannak győződve arról, hogy a fágok holt anyag, például enzimek. A baktériumsejtet úgy bomlik le, ahogy az enzimek lebontják a fehérjéket alkotó részükbe - aminosavakat.
A legtöbb tudós ezt a rendkívüli oldószert az élő világnak, a vírusok világának számít. Valójában sok a közös a fágok és a vírusok között: ezek az ultramikroszkópos alkotások a részecskeméretben hasonlóak, a kémiai szerkezetben. Csak az élő sejtek belsejében szaporodnak, nem növekszik a mesterséges tápanyagokkal. Ahogyan a vírusok megfertőzik az embereket, és néha nehéz eredményekhez vezetnek, a fágok, a láthatatlan világ e ragadozói támadják meg a baktériumokat, elpusztítják őket. Számos tudós hívja a fágot bakteriális vírusnak.
A baktériumok láthatatlan ellensége
Ők könnyedén ragyognak, mert különös módon a kutatók réteg ezüst vagy arany porra.
Több száz kérdés merült fel közvetlenül a mikrobák titokzatos gyilkosának felismerése után.
Milyen építőanyagból készültek ezek a kis tadpolesek? Mind ugyanazok? Hányan születnek egyszerre?
A kutatók kimeríthetetlen türelmet kínált. Új módszerek elektronmikroszkóppal ezer képet fágok, több száz bonyolult laboratóriumi tesztek azt mutatták, hogy fágok számított érték nanométer, azaz milliomod milliméter. A fág teste speciális nukleáris (deoxiribonukleinsav) savakból áll, sűrű fehérhéjba csomagolva. A fágfej szerkezete más, mint a farok, még a farok különböző részei sem egyeznek meg.
A fág egy szálat ábrázol, amelyet a fej helyén spirálon csavart. A tudós megállapította, hogy a magas nyomás, több ezer atmoszféra hatása alatt ez a spirál felborul. Miután elvesztette a benne rejlő formát, a fág elvesztette a baktériumok feloldódási képességét.
A csatatéren ...
A részecskék ereje elképesztő. Néha a gazdag fágok hatalmas támadása alatt a mikrobiális sejt azonnal elhalálozik, éppúgy, ahogyan az antibiotikumok hatásai miatt meghal.
De általában a fág más módon egyenlíti ki a zsákmányát, fokozatosan behatol a sejtbe. A fág farka perifériális része vékony szálakra oszlik, és úgy tűnik, hogy a baktériumokhoz kapcsolódik. De hogyan lehet belépni? És a természet egy mágikus pálcával biztosította a fágot, amely előtt megnyitja a cellák ajtaját. A fág farok apró jelölőszerei közül egy speciális enzimet szabadít fel, amely feloldja a mikroba membránját; Egy pontnyílás jelenik meg azon a helyen, ahol a fág kapcsolódik. Nem számít, milyen kicsi a mérete, még mindig elégséges ahhoz, hogy lehetővé tegye a fágrészecske tartalmának átjutását. A fág fehérje zsugorodik, mint egy rugalmas izomrost, és a fág nukleinsavat a fecskendőből fecskendezik be a mikroba magjába. Maga a fecskendő (a fághéj) a sejtfelületen marad.
Érdekes módon, a fal a baktériumok, átadva valamely fág-részecskébe, válik áthatolhatatlan más részecskéit ugyanazon fág - mikroba test visel erős páncél.
Ami ezután következik be egy fág által legyőzött baktérium testében, még nem ismert. Mint egy mesebeli láthatatlan sapka, elrejti a fágot egy szuperhatalmú elektronmikroszkóppal felfegyverzett ember szeméből. A fág feloldódik a sejtben.
20-90 perc elteltével a sejtmembránt felszántják - a fág szétdarabolja. Több száz fiatal fágrészecske jut el az űrbe, új sejtekre támaszkodva. A tápközegben a baktériumok szaporodnak és azonnal feloldódnak. Minden órában növekszik a fág mennyisége, míg végül a környezet teljesen átlátszóvá válik. Azonban ez az átláthatóság megtévesztő - a megoldás telített a fág láthatatlan részecskéivel.
Az ellenfelek fegyverszünetet kötnek
És akkor az ellenség megtalálja a fegyverszünetet. A pacifikus fágok, amelyek behatolnak a baktériumba, nem ölik meg, hanem ott élnek, és a sejtosztódás során beleesnek a lány sejtjeibe. Itt a sejtmembrán alatt a fág mintha életben lenne. A gazdaszervezethez csatlakozva számos generáción él, anélkül, hogy károsíthatja a gazdáját.
Használja ki ezt az életet és a fágot és a mikrobákat. A fágot a sejtben fajként tartják fenn. A sejt, ahol a fág rejtőzik, nem veszélyezteti az egyéb, kapcsolódó fágok támadását.
Ez a jelenség, amelyet a sejt immunitásának neveznek, nyilvánvalóan óriási általános biológiai jelentőséggel bír. Talán ez az immunitás jellege, amelyet az állatok és az emberek szövetei a fertőző betegségek vírusai által kifejlesztettek.
Mivel egy baktérium magjában van, a fág, miközben megőrzi egyéniségét, ugyanakkor megszerzi a baktérium tulajdonságait. Miután átköltözött egy másik baktériumba, a fág beágyazhatja a korábbi tulajdonosának bizonyos tulajdonságait. Így néhány olyan fág, amely a sztreptomicin-rezisztens baktériumokon belül élt, az antibiotikumra érzékeny baktériumok fertőzésével képesek stabilitást biztosítani rájuk.
A fág és a mikroba együttélésének jelenségének vizsgálata a mikrobák világának más titkos titkait emeli ki az ismeretlen mélyéből.
Társak a betegségek elleni küzdelemben
Itt, a járvány nagyon melegében, D'Erell félelmet nem ismerő tudósa új próbát kipróbált a kolera ellen - a felfedezett bakteriofágra. A betegek kolerafágot kaptak. A járványt felfüggesztette egy erőteljes gyógyszer ereje, és gyorsan visszautasította. Így először a mikrobák oldószere bizonyult.
További kísérleteket tettek arra, hogy fágokkal kezeljék a többi betegséget; A mikrobák láthatatlan ellensége a pestis kezelésére használt gyógyszer része. A sebészek a streptococcus és staphylococcus fágokat használják a sebek gyulladásos gyulladása és a vérfertőzés elleni küzdelemben. Az anaerob fágok jó gyógyszerek a gáz gangréna ellen.
Az ismert sikert a baktériumok ellensége nyerte el a betegségek megelőzése érdekében. Az orvosok neki egészséges emberek érintkeznek beteg a tífusz, a kolera és a vérhas. Ember vesz 30-50 köbcentiméter bakteriofág, mosott le egy öt százalék szódaoldattal, amely semlegesíti a sósavat, a gyomor és nem engedte elpusztítani a bakteriofág. Nem kell sok kárt, betegséget okozó mikrobák oldható fág. A Phage több napig védő tulajdonságokkal rendelkezik.
Phage - Pathfinder
Télen a fűrészáru felesége megbetegedett a faluban fellépő vérfertőzéssel és hamarosan más lakosokkal. Kiderült, hogy a betegség oka a szennyezett víz ivása volt. De nagyon nehéz bizonyítani: a vizenyő pálcát nem lehetett kivonni a vízből. És most egy bakteriofágot hoztak orvosok segítségére ...
VD Timakov professzor és D. M. Goldfarb úr kifejlesztett egy új módszert a patogén baktériumok kimutatására. A tudósok olyan fágokat kaptak, amelyek csak a bélsárgánál képesek reprodukálni.
Ha a vízben még egyetlen szemhéjak is vannak, akkor érdemes kis mennyiségű bakteriofágot felvenni a lombikba vízzel, mivel gyorsan elszaporodik. Ha a víz nem szennyezett, a fág annyi, amennyit hozzáadott.
A folyóvízben, amelyről megvitatták, a fág mennyisége megnövekedett, és ez azt jelezte, hogy ott jelenlévő dysentery baktériumok vannak jelen. Tehát a tudósok segítettek meghatározni a víz szennyezettségét fágokkal. Speciális fágok segítségével a víz, az élelmiszertermékek, valamint a beteg typhoid baktériumok, a kolera vibró, a pestis és a brucellózis rúdja, bizonyos fajtájú szalmonella székletében találhatók.
... Sok szolgáltatás bakteriofággal és orvos-epidemiológiával rendelkezik. A tífusz baktériumokba való belépés után a fág szelektíven lehetővé teszi az embereinek, hogy ott menjenek: a sejt egy fágnak ellenáll, de mások feloldódhatnak. A mikrobák maguk is hordozzák a "jel" fágot, lehetővé téve számukra, hogy megkülönböztethetők legyenek egymástól. Az izolált mikroorganizmusok csoportosításának meghatározása lehetővé teszi, hogy megerősítsük vagy elutasítsuk a járványtani összefüggéseket a tífuszos láz egyes esetei között. Ez elősegíti a megelőző intézkedések időben történő végrehajtását a veszélyes betegségek további terjedésének megakadályozása érdekében. Íme egy példa.
A tífusz-rúd kultúrája e betegektől izolálva ugyanazt a fágcímkét mutatta. Ez a keresést intenzívebbé tette. Végül az igazság fénye az orvosok előtt kigyulladt - kiderült, hogy minden beteg sajtot vásárolt, amelyet a város közepén található üzletben vásároltak. A kifogástalan kereskedelmi intézet munkatársai alapos ellenőrzésével egy olyan eladó, aki nemrég érkezett munkába, és akit még nem vizsgáltak az orvosok - egy krónikus bacill hordozó - találtak. Megállapították, hogy ez az ember elszigetelte az azonos fág "tag" -ként tífuszos baktériumok millióit, mint a betegeket. Az üzletet azonnal felfüggesztették a boltban, és elküldték kezelésre. A város betegsége megtorpant.
Hasonlóképpen fágok segít megérteni a bonyolult labirintus epidemiológiai kapcsolat, nyom le a láthatatlan utak salmonelleznyh botokkal és Staphylococcus aureus, a veszélyesnek minősített méreg étel, diftéria baktérium - a legrosszabb ellenségei a gyermekek, valamint a Vibrio cholerae, még mindig fenyegeti az emberek egészségét az egyes országokban.
A fágok és a mikrobák életének megfigyelései rávilágítanak a vírusok egyes titkairól. A Fag kiváló modell a vírusok reprodukciójának tanulmányozásához, valamint az ellenük fellépő gyógyszerek teszteléséhez.
Kísérleteket tesznek a fágok alkalmazására, amikor különböző daganatok eredetével és kezelésével kapcsolatos egyes kérdéseket megoldják.
Csak egy oldalt nyitottunk meg egy hatalmas könyvből, amely a fágok és a mikrobák életéről szólt. Az összetett kapcsolatok tanulmányozása a lények között - a láthatatlan világ sok rejtélyének kulcsa.