الجراثيم: العدوى والأمراض

البكتيريا هي الفيروسات التي تصيب بكتيريا وتضاعف في هذه العملية. لكل بكتيريا ، هناك أيضًا عاثية معينة. تستخدم البكتيريا في الطب و الهندسة الوراثية.

ما هي العاثيات؟

تمثل البكتيريا مجموعة من الفيروسات التي تصيب بكتيريا والعتائق (البكتيريا البدائية). من خلال القيام بذلك ، يستمرون في التكاثر مع تدمير البكتيريا. لكل بكتيريا هناك عاثية محددة وفقًا لمبدأ القفل والمفتاح. العاثيات ، وفقًا للتعريف التقليدي ، مثلها مثل الجميع الفيروسات، ليست كائنات حية. يعتمدون على مضيف لتكاثرهم. لا توجد عمليات بيوكيميائية تحدث خارج المضيف. تستخدم العاثيات الانزيمات من مضيفهم لهذا الغرض. تتكون العاثيات فقط من DNA أو RNA ، وهي محاطة بغلاف بروتيني. ومع ذلك ، فإن الغالبية العظمى من العاثيات تمتلك الحمض النووي كمادة وراثية. تم وصف العاثيات لأول مرة في عام 1917 من قبل عالم الأحياء الكندي فيليكس هوبير ديريل. يختلف هيكل العاثيات المختلفة. تتكون العاثيات بشكل أساسي من عدة مكونات. تم التحقيق بشكل أساسي في بنية ما يسمى بالعاثيات T ، والتي تصيب أيضًا بكتيريا Escherichia coli ، من بين أشياء أخرى. تتكون العاثيات T من متعدد السطوح رئيس، وهو متصل عبر أ العنق لقناة حقن ممدودة (جهاز حقن). يوجد أسفل جهاز الحقن اللوح الأساسي مع ألياف الذيل والمسامير. ال رئيس قفيصة تحتوي على حمض نووي. الكبسيد وقناة الحقن ولوحة القاعدة مصنوعة من البروتين. تعمل ألياف الذيل والمسامير على تثبيت العاثية في جدار الخلية للبكتيريا.

الحدوث والتوزيع والخصائص

يتم توزيع البكتيريا في جميع أنحاء العالم. ما يقرب من 10 إلى قوة 30 عاثية موجودة في مياه البحر. لكل بكتيريا ، هناك أيضًا فجوة مقابلة. يمكن تقسيم انتشار العاثيات إلى خمس مراحل. أولاً ، يتم امتصاص العاثية في مستقبلات جدار الخلية المحددة. نهايات خيوط الذيل تلتصق بسطح الخلية. في الخطوة التالية ، تقوم العاثية بحقن الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي في البكتيريا. هذا يترك مغلفات البروتين الفارغة على سطح البكتيريا. المرحلة الثالثة تسمى مرحلة الكمون ، والتي لا يمكن خلالها اكتشاف فجوة. خلال مرحلة الكمون ، التي تستمر عدة ساعات ، تبدأ الترجمة إلى mRNA الفيروسي والتكاثر إلى حمض نووي فيروسي. في مرحلة ما يسمى الإنتاج الفيروسي البروتينات يتم إنتاجها. ثم ، في مرحلة النضج اللاحقة ، يتم تجميع المكونات الفيروسية الفردية. بعد اكتمال الإنتاج الفيروسي ، أ الليزوزيم التي تنتجها الخلية البكتيرية المعاد تشكيلها يذيب البكتيريا ويطلق العاثيات المنتجة.

الأهمية والوظيفة

اليوم ، تستخدم العاثيات على نطاق واسع بالفعل في العديد من المجالات. مجالات التطبيق الخاصة مفتوحة في الطب أو علم الأحياء أو الهندسة الزراعية. في الطب ، تُستخدم العاثيات للكشف عن السلالات البكتيرية نظرًا لخصوصيتها لبعض بكتيريا. هذا المجال من التطبيق يسمى lysotypy. حاليًا ، يتم إجراء بحث مكثف لمكافحة البكتيريا باستخدام العاثيات في العدوى. خاصة تحت انطباع العدد المتزايد باستمرار مضاد حيوي السلالات البكتيرية المقاومة ، يكتسب مجال البحث هذا أهمية متزايدة. ومع ذلك ، فإن ضعف استقرار العاثيات في الجسم يمثل مشكلة. يتم التخلص منها على الفور بواسطة البالعات في الجسم. من حيث المبدأ ، تم النظر بالفعل في هذا التطبيق المحتمل من قبل Félix Hubert d'Hérelle. ومع ذلك ، بعد اكتشاف وإدخال مضادات حيوية، تم نسيان نتائج البحث حول هذا التطبيق المحتمل تمامًا. ومع ذلك ، فإن معهد Eliava لأبحاث Phage ، الذي أسسه D'Hérelle في عام 1934 ، لا يزال موجودًا اليوم في تبليسي ، جورجيا. بالاشتراك مع معهد لودفيك هيرزفيلد للمناعة والتجريبية علاج في فروتسواف ببولندا ، تُجرى أبحاث هناك اليوم حول طرق بديلة للمكافحة مضاد حيويمقاومة البكتيريا باستخدام العاثيات. تُستخدم العاثيات أيضًا بعدة طرق في صناعة الأغذية. على سبيل المثال ، يتم استخدام البخاخات المختلفة من العاثيات في تغليف الجبن أو النقانق لحمايتها من البكتيريا. الهندسة الوراثية هو أيضًا مجال رئيسي للتطبيق. اليوم ، على سبيل المثال ، تُستخدم العاثيات كناقلات لجينات معينة ويتم إدخالها في البكتيريا ، وبمساعدة هذه الطريقة ، الانسولين- يمكن إنتاج سلالات بكتيرية من الإشريكية القولونية. تزداد أهمية هذه النواقل أيضًا لإنتاج المواد الفعالة الأخرى. علاوة على ذلك ، يمكن استخدامها جزئيًا لمكافحة العيوب الوراثية.

الأمراض والاضطرابات

ومع ذلك ، فإن العاثيات لا تظهر فقط آثارًا إيجابية. بعض جاد الأمراض المعدية تندلع فقط بمشاركة العاثيات. على سبيل المثال، الخناق تسببه بكتيريا الوتدية الخناق. ومع ذلك ، لا يمكن أن ينتشر المرض إلا إذا أصيبت الوتدية الخناقية أيضًا بالعاثيات في وقت واحد. بعد الإصابة بالعاثيات ، تنتج هذه البكتيريا السم المميز الذي يسبب الأعراض الشديدة التي تهدد الحياة في بعض الأحيان. يبدأ المرض بعلامات مثل صعوبة البلع ، والإرهاق ، غثيان و ألم في البطن. تظهر طبقة بيضاء على اللوزتين لها رائحة كريهة وحلوة. مضاعفات مثل الالتهاب الرئوي or إلتهاب العضلة القلبية شائعة ويمكن أن تكون قاتلة. مرض آخر تسببه العاثيات هو اللون القرمزي حمى. قرمزي حمى هو سبب العقديات مصابة بالعاثيات. من خلال هذه العدوى ، تنتج البكتيريا سمًا خبيثًا بشكل خاص. تظهر علامات المرض الشديدة مع القشعريرة, حمى, قيء و إلتهاب البلعوم. في البداية ، لسان مطلي باللون الأبيض ، لكنه يتحول إلى توت العليق الأحمر بعد أيام قليلة. أ الطفح الجلدي يحدث أيضا. إذا لم تكن البكتيريا مصابة بالعاثيات ، فإنها ستفعل فقط قيادة إلى غير ضار إلتهاب اللوزتين. كوليرا تسببه أيضًا بكتيريا مصابة بالعاثيات تسمى Vibrio cholerae.